Knjiga Tehnologija i Poznavanje Robe

UNIVERZITET U BEOGRADU TEHNIČKI FAKULTET U BORU

NADA ŠTRBAC

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

BOR, 2007. GOD.

Autor: Dr Nada Štrbac, vanredni profesor Tehničkog fakulteta u Boru, Univerziteta u Beogradu

Recenzenti: Dr Ţivan Ţivković, redovni profesor Tehničkog fakulteta u Boru, Univerziteta u Beogradu Dr Radmilo Nikolić, redovni profesor Tehničkog fakulteta u Boru, Univerziteta u Beogradu

Izdavač : Tehnički fakultet u Boru, Univerzitet u Beogradu Za izdavača: prof. Dr Desimir Marković, dekan Tehničkog fakulteta u Boru Rešenjem dekana Tehničkog fakulteta u Boru od 21.11.2007. godine pod brojem II/10-1371 štampano kao osnovni univerzitetski udţbenik Priprema za štampu : Borka Ilić i prof. dr Nada Štrbac. Sva prava zadrţava izdavač. Tiraţ : 200 primeraka. ISBN 978-86-80987-54-5 Štampa: Štamparija Punta Niš

SADRŽAJ Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE 1.1. Podela i klasifikacija robe 1.2. Tehnologija i zaštita ţivotne sredine 1.3. Kvalitet robe i njegovo odreĎivanje 1.4. Standardi i ostali propisi za regulisanje kvaliteta proizvoda 1.4.1. MeĎunarodni standardi 1.4.1.1. Standardi serije ISO 9000 1.4.1.2. Standardi serije ISO 14000 1.4.2. HACCP sistem 1.4.3. Nacionalni standardi 1.4.4. Deklaracija robe, oznake za kvalitet, geografska oznaka porekla i zaštitni znak 1.4.5. Oznake na proizvodima 1.4.5.1. CE označavanje 1.4.5.2. EAN sistem označavanja 1.4.5.3. Bezbedonosni simboli 1.4.5.4. Internacionalni ENERGY STAR ® program 1.4.5.5. Simbol "e" 1.5. Ambalaţa i pakovanje 1.5.1. Funkcija i podela ambalaţe 1.5.2. Materijali za izradu ambalaţe 1.5.3. Kvalitet ambalaţe 1.6. Transport , skladištenje i kontrola robe 1.6.1. Simboli za transport 1.6.2. Transport opasnih materija 1.6.3. Kontrola robe u transportu

1 1 4 9 11 14 15 17 22 23 25 28 29 30 32 35 37 37 37 42 44 47 51 55 58

II DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

61

2. Tehnologija vode 2.1. Pokazatelji kvaliteta robe 2.2. Voda za piće 2.3. Voda u industriji i njena priprema

61 63 65 67

I

2.4.Otpadne vode 3. Goriva 3.1. Energija i izvori energije 3.2. Podela goriva 3.3. Čvrsta goriva 3.4. Tečna goriva 3.4.1. Prirodna tečna goriva 3.4.2 Veštačka tečna goriva 3.5. Gasovita goriva 3.5.1 Prirodna gasovita goriva 3.5.2 Veštačka gasovita goriva 3.6. Nuklearna energija 3.7 Alternativni izvori energije 4. Hemijski proizvodi 4.1. Podela hemijske industrije 4.2. Osnovni neorganski hemijski proizvodi 4.2.1. Neorganske kiseline 4.2.2 Neorganske baze 4.2.3. Neorganske soli 4.3. Proizvodi organske hemije 4.3.1. Ugljovodonici 4.3.2. Alkoholi i fenoli 4.3.3. Aldehidi i ketoni 4.3.4. Karboksilne kiseline 4.3.5. Estri 4.4. Farmaceutski proizvodi 4.5.Parfimerijski i kozmetički proizvodi 4.6. Sapuni i deterdţenti 4.6.1. Sapuni 4.6.2. Deterdţenti 5. Agrohemijski proizvodi 5.1. Veštačka Ďubriva 5.2. Sredstva za zaštitu bilja 6. Metali i proizvodi metalurgije 6.1.Uvod 6.2. Proizvodi crne metalurgije 6.2.1. GvoţĎe 6.2.2. Čelik 6.3. Proizvodi obojene metalurgije 6.3.1. Cink II

71 75 75 77 78 83 83 86 94 94 95 96 99 105 105 106 106 111 113 116 116 119 121 122 122 123 128 135 135 139 143 143 147 151 151 152 152 155 157 157

6.3.2. Olovo 6.3.3. Bakar 6.3.4. Aluminijum 7. Drvo i proizvodi od drveta 7.1. Mehanička prerada drveta 7.2. Hemijska prerada drveta 8. Proizvodi industrije nemetala 8.1. GraĎevinski materijali 8.2. Keramika 8.3. Staklo 8.4. Vatrostalni materijali 9. Plastične mase, kaučuk, guma i njihovi proizvodi 9.1. Plastične mase 9.1.1. Plastične mase na bazi prirodnih makromolekula 9.1.2. Plastične mase na bazi celuloze 9.1.3. Plastične mase na bazi belančevina 9.1.4. Sintetičke plastične mase 9.1.5. Simboli za označavanje plastike 9.2. Kaučuk i guma 9.2.1. Kaučuk 9.2.2. Guma 10. Proizvodi od tekstila 10.1. Tekstilne sirovine 10.2. Prediva 10.3. Gotovi tekstilni proizvodi 10.3.1. Tkanine 10.3.2. Trikotaţa 10.3.3. Specijalni(ostali ) tekstilni proizvodi 10.4. Tekstilna konfekcija 11. Proizvodi od kože i krzna 11.1. Sirovine koţarske industrije 11.2. Štavljenje koţe 11.3. Vrste gotovih koţa 11.4. Veštačka koţa 11.5. Koţna obuća 11.6. Koţna galanterija 11.7. Koţna konfekcija 11.8. Ostali proizvodi od štavljene koţe 11.9. Krzna i krznarska konfekcija

160 164 166 171 173 175 181 181 186 189 196 199 199 201 202 202 203 206 207 207 210 213 213 223 224 225 228 229 230 233 233 234 235 238 238 239 239 240 240 243 III

12. Prehrambeni proizvodi 12.1. Osnovni pojmovi o ţivotnim namirnicama 12.2. Konzervisanje prehrambenih proizvoda 12.3. Ţitarice i mlinski proizvodi 12.4. Voće i proizvodi od voća 12.5. Povrće i proizvodi od povrća 12.6. Mleko i proizvodi od mleka 12.7. Meso i proizvodi od mesa 12.8. Ribe i proizvodi od riba 12.9. Skrob 12.10. Šećer i proizvodi od šećera 12.10.1. Konditorski proizvodi 12.11. Masti i ulja 12.12. Alkoholna pića 12.12.1. Vino 12.12.2. Pivo 12.12.3. Jaka alkoholna pića 13. Duvan 13.1. Duvanske preraĎevine 14. Kafa 14.1. Trgovačke vrste kafe 15. Čaj 15.1. Trgovačke vrste čaja 16. Začini 17. Literatura 18. Prilozi 18.1. MeĎunarodni standardi i meĎunarodne organizacije za standardizaciju 18.2. Oznake na proizvodima

IV

243 253 258 264 270 272 280 286 294 295 297 300 303 303 309 310 317 318 321 322 325 327 329 333 345 345 346

PREDGOVOR

Udžbenik TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE je napisan prema nastavnom planu i programu Tehničkog fakulteta u Boru. Sadržaj udžbenika je podeljen u 16 poglavlja , a sačinjavaju ga opšti deo i posebni deo poznavanja robe. Poglavlja se sastoje iz sledećih oblasti : a) Podela i klasifikacija robe; b) Tehnologija i zaštita životne sredine; c) Kvalitet robe i njegovo određivanje; d) Standardi i ostali propisi za regulisanje kvaliteta robe; e) Ambalaža i pakovanje; f)Transport i skladištenje robe; g) Tehnologija vode; h) Goriva; i) Hemijski proizvodi; j) Agrohemijski proizvodi; k) Metali i proizvodi metalurgije; l) Drvo i proizvodi od drveta; lj) Proizvodi industrije nemetala; m) Plastične mase, kaučuk, guma i njihovi proizvodi; n) Proizvodi od tekstila, nj) Proizvodi od kože i krzna i o) Prehrambeni proizvodi. Udžbenik je namenjen studentima Tehničkog fakulteta u Boru, a korisno može poslužiti i studentima srodnih fakulteta, na kojima se proučava ovaj ili srodni predmeti . Autor se zahvaljuje Ilić Borki i doc. dr Mihajlović Ivanu na pomoći u realizaciji i pripremi ovog rukopisa. Posebnu zahvalnost autor duguje recenzentima prof. dr Živković Živanu i prof. dr Nikolić Radmilu, na korisnim savetima u toku izrade ovog rukopisa. Autor se unapred zahvaljuje na eventualnim primedbama i sugestijama, koje bi ovaj udžbenik učinile kvalitetnijim.

U Boru, oktobra 2007. god.

Autor

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Ι. DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE 1 1. PODELA I KLASIFIKACIJA ROBE Roba je proizvod rada namenjen trţištu.Ako neki proizvod ljudskog rada postane predmet razmene,što je uvek slučaj sa industrijskom proizvodnjom, naziva se roba. Roba je svaki predmet ili stvar kao produkt ljudskog rada, koja svojim svojstvima zadovoljava potrebe ma koje vrste, a moţe da bude predmet robnog prometa. Najznačajniji faktori kod izučavanja robe su sledeći: proučavanje sirovina, poluproizvoda i gotovih proizvoda, osnovne karakteristične promene u toku procesa prerade, najvaţnije karakteristike graĎe, ambalaţiranje, transport, skladištenje i čuvanje gotovih proizvoda. U procesu proučavanja robe potrebno je obratiti paţnju na čitav niz faktora koji mogu imati bitan uticaj na kvalitet robe , kako u pogledu njenog racionalnog korišćenja, tako i u pogledu poboljšanja tehnološkog procesa prerade, kao i proširenja asortimana. Prilikom proučavanja robe koristi se čitav niz disciplina, kao što je na primer : fizika, hemija i biologija. Kod proučavanja načina prerade, mogućnosti čuvanja, uslova transporta, kao i drugih faktora koji se pojavljuju prilikom manipulisanja robom, moguće je pravilno postupiti ako se znaju svojstva materijala, kao i promene koje su utvrĎene odreĎenim zakonitostima.TakoĎe dominantan značaj ima i tehnološki proces prerade, jer tada roba dobija osobine, koje odreĎuju njena svojstva i konačan izgled. Poznavanje robe se najčešće proučava kroz opšti i posebni (specijalni) deo. Opšti deo obraĎuje sistematizaciju robe, kvalitet robe, ambalaţiranje, način manipulacije, transport i skladištenje robe.Posebni deo poznavanja robe se bavi proučavanjem konkretne robe ili skupom roba, odnosno obraĎuje sva pitanja koja proizilaze iz specifičnosti konkretne robe. Podela robe se moţe izvršiti na više načina, zavisno od usvojenih pokazatelja i to najčešće:

1

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

a)prema ekonomskoj nameni, b)prema domaćoj klasifikaciji, c)prema pojavnom obliku robe, d) prema stepenu obrade i e) prema kvalitetu. Prema ekonomskoj nameni roba se deli u sledeće grupe : a) proizvodi za reprodukciju , b) proizvodi za investicije i c) proizvodi za široku potrošnju . Proizvodi za reprodukciju obuhvataju sirovine, pogonska goriva i gotove proizvode za reprodukciju, dok proizvodi za investicije obuhvataju različite pogonske mašine, poljoprivredne mašine, transportna sredstva i ostale mašine i ureĎaje. Proizvodi široke potrošnje se dele u dve osnovne grupe : a) Prehrambeni proizvodi, koji obuhvataju sledeće grupe : -ţitarice,mlinski proizvodi, hleb i peciva, -voće, povrće i njihove preraĎevine, -meso i mesne preraĎevine, -ribe i riblje preraĎevine, -mleko i mlečni proizvodi, -alkoholna pića, duvan, kafa, čaj, kakao i -ostale ţivotne namirnice. b) Neprehrambeni proizvodi, koji obuhvataju sledeće proizvode : -tekstil, trikotaţa i konfekcija, -koţa, obuća i njihovi proizvodi, -gvoţĎarska i druga metalna roba, -elektrotehnički materijal i aparati, -ogrevno drvo i ugalj, -boje, lakovi i razna hemijska roba i -papir, knjige i ostali neprehrambeni proizvodi. Prema domaćoj klasifikaciji proizvodi se dele na proizvode industrije, poljoprivrede i šumarstva, koji se dalje dele na proizvode odgovarajućih privrednih grana. S obzirom na stepen obrade, razlikuju se sirovine, poluproizvodi i gotovi proizvodi. Treba naglasiti da ovakva podela ima relativno značenje, pošto jedan isti proizvod moţe biti u jednoj fabrici gotov proizvod, dok u drugoj moţe biti osnovna sirovina. Prema kvalitetu, roba se deli na pravu (originalnu) robu, surogate i falsifikovanu robu.

2

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Surogati su proizvodi koji zamenjuju pravu robu, imaju slična svojstva, kao i prava roba, ali je po kvalitetu ova roba slabija i na trţištu se obično javlja kada nedostaje prave robe. Prodaja i upotreba surogata je zakonom dozvoljena uz uslov da na ambalaţi budu vidno obeleţeni podaci, kako bi potrošač bio upoznat da je u pitanju surogat, a ne prava roba. Prava roba je roba koja poseduje sve elemente kvaliteta, pa se naziva i originalna roba. Na trţištu se nezakonito javlja falsifikovana roba, sa ciljem da se potrošač obmane i na taj način stekne protivpravna zarada. U svetu se falsifikuje gotovo svaki proizvod koji se uspešno pozicionira na trţištu, kao na primer: patike, sportska odeća, farmaceutski preparati, alkoholna pića, kozmetički preparati, plemeniti metali i drago kamenje. Na primer, zna se za mnoge slučajeve infekcije koţe ili oka, zbog upotrebe laţnih higijenskih proizvoda. Falsifikuju se i prehrambeni proizvodi i pića, pa je metil- alkohol prodavan sa markom alkoholnih pića, a posledice tih slučajeva bili su slepilo, pa čak i smrt.U rizičnu kategoriju krivotvorenih proizvoda mogu se još svrstati i falsifikovani faermaceutski proizvodi i laţni delovi za avione i motorna vozila.Prisutna je takoĎe filmska, video i kompjuterska piraterija. Falsifikovanje je unosna i plodna delatnost koja ozbiljno ugroţava one koji prave proizvode sa robnom markom. Veliku štetu od krivotvorene robe trpe nosioci prava, jer to smanjuje potraţnju za originalnim proizvodima, opada prihod od prodaje, a pošto je reč o proizvodima lošijeg kvaliteta, umanjuje se i rejting firme.Inspekcija ima ovlašćenje da zapleni falsifikovanu robu, ali i da podnese krivičnu prijavu protiv počinilaca, a nakon sprovedenog sudskog postupka da uništi oduzetu robu uključujući i alate i opremu koja je posluţila u proizvodnji falsifikata, što je u saglasnosti sa stavom Svetske trgovinske organizacije. Pored uništenja, sam postupak predviĎa mogućnost da se roba ukloni iz uobičajenih trgovačkih tokova bez naknade, reciklaţom i slično. U logistici se roba po pravilu razvrstava u odnosu na obeleţja koja su od značaja za realizaciju skladištenja, pretovara i transporta, pri čemu je dominantan kriterijum razvrstavanja, pojavni oblik robe. Pri tome, pojavni oblik predstavlja kompleksno obeleţje sa skupom karakteristika koje opredeljuju tehnologiju realizacije procesa rukovanja robom (zahvatanja, odlaganja, čuvanja i sl.). Imajući rečeno u vidu, roba se razvrstava u sledeće kategorije: komadna roba, rasuta roba, tečna roba i gasovita roba.

3

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

Komadna roba je roba koja se pojavljuje u jedinici i moţe se brojati. Postoje izvorno komadne robe (odeća, obuća, električni šporet, televizor i slično) i robe koje u svom izvornom stanju mogu biti tečne, gasovite, rasute (praškaste, zrnaste i sl.) a koje se pakovanjem u odgovarajuću ambalaţu dovode u komadni oblik. Asortiman komadne robe koja se moţe pojaviti je izuzetno širok. Danas se retko koja proizvodnja ne završava, a da se roba ne pripremi na adekvatan način za sve operacije koje će se na njoj dešavati do konačne potrošnje. Najčešća priprema robe za otpremu se obavlja njenim pakovanjem u odgovarajuću ambalaţu. Operacijom pakovanja obično se ostvaruje uobičajena količina robe koja je najprihvatljivija za krajnjeg korisnika. Rasuta roba se pojavljuje kao rastresit materijal, sa glavnom osobinom da se moţe grabiti ili sipati.Ona je prisutna u velikim količinama, a po strukturi moţe biti krupnije ili sitnije granulacije. Rasuti materijali, u odnosu na komadne, tečne i gasovite, poseduju niz specifičnosti koje, podrazumevaju primenu specijalizovanih tehnologija za manipulaciju, transport i skladištenje. Tečna roba, označava različite vrste materija u tečnom agregatnom stanju, koje se čuvaju u skladišnim rezervoarima, pretovaraju sistemima cevnog transporta i transportuju u cisternama.Tipično za tečne robe je i to da se po pravilu radi o opasnim materijama (zapaljive tečnosti: nafta i njeni derivati, otrovne ili korozivne materije: kiseline i baze) za koje vaţe posebni uslovi čuvanja, manipulacije i transporta, koji imaju za cilj minimizaciju rizika od pojave akcidenata sa neţeljenim posledicama. Robe u gasovitom agregatnom stanju (gasovi), s obzirom na malu gustinu, u procesima skladištenja, pretovara i transporta pojavljuju se uvek u nekom od sledećih oblika: komprimovani, utečnjeni ili smrznuti gasovi, u cilju povećanja količine gasa u jedinici zapremine, odnosno da se omogući racionalnije korišćenje ovih materija.Pošto se gasovite robe u prometu sreću isključivo kao komprimovane, utečnjene ili smrznute, one se uvek svrstavaju u kategoriju opasnih materija.

1.2. TEHNOLOGIJA I ZAŠTITA ŢIVOTNE SREDINE Tehnologija je odigrala značajnu ulogu u čovekovoj egzistenciji od praistorijskog doba do današnjih dana.Kako se razvoj tehnike i tehnologije prvenstveno odrazio na povećanje materijalne proizvodnje, to su tehnika i tehnologija neposredno i direktno uslovili razvoj društva. 4

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Tehnika (grč. techne-veština, umetnost) u savremenom smislu predstavlja skup svih sredstava za rad, kao i svih radnih procesa koje čovek koristi u proizvodnji, dok tehnologija (grč. tehne i logos-nauka) u slobodnom prevodu znači nauka o veštinama i zanatima.U savremenom smislu , pod tehnologijom se podrazumeva nauka ili skup znanja o fizičkim, hemijskim i drugim procesima obrade i prerade sirovina, polupreraĎevina i preraĎevina sa ciljem dobijanja sredstava za proizvodnju i proizvoda. Imajući u vidu činjenicu da sirovina prilikom prerade prolazi kroz različite faze obrade , tehnologija se deli na: -mehaničku tehnologiju, koja se bavi preradom sirovina kod koje se menja samo njihov oblik i -hemijsku tehnologiju, koja se bavi preradom sirovina kod koje se menja njihov unutrašnji sastav. Hemijska tehnologija spada u primenjene nauke i ima za cilj ispitivanje i poboljšanje industrijskih postupaka za dobijanje poluproizvoda ili gotovih proizvoda, uz korišćenje hemijskih reakcija, a deli se na : -opštu hemijsku tehnologiju (hemijsko inţenjerstvo) i -specijalnu hemijsku tehnologiju, koja opisuje procese proizvodnje pojedinih proizvoda i prikazuje primenu rezultata opšte hemijske tehnologije u industrijskoj proizvodnji odreĎenih proizvoda. Svaki industrijski hemijski proces projektovan je da, kroz seriju operacija, na ekonomičan način proizvede ţeljeni proizvod iz različitih polaznih materijala. Na slici 1.1 je prikazan tipičan slučaj. Sirovine se podvrgavaju izvesnom broju fizičkih operacija, u cilju prevoĎenja u oblik koji omogućuje njihovo hemijsko reagovanje, a zatim prolaze kroz hemijski reaktor.Dobijeni proizvodi reakcije moraju se podvrgnuti daljoj fizičkoj obradi (odvajanju, prečišćavanju), da bi se dobio ţeljeni konačan proizvod.

Slika 1.1. Tipičan hemijski proces[1] 5

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

Tehnološki procesi se dele na dve grupe: -glavni tehnološki procesi i -sporedni tehnološki procesi. Glavni tehnološki procesi obuhvataju one operacije kroz koje prolazi odreĎena materija , da bi se na kraju dobio ţeljeni proizvod, dok sporedni tehnološki procesi, prate glavne tehnološke procese i omogućuju njihovo nesmetano odvijanje (proizvodnja vodene pare, distribucija potrebne energije i dr.) Najvaţnije tehnološke operacije koje se primenjuju u različitim tehnologijama su: -prijem i uskladištenje sirovina, -priprema sirovina, -proces prerade sirovina, -dorada ili rafinacija proizvoda i -uskladištenje , pakovanje i otpremanje gotovih proizvoda. Treba napomenuti, da se sirovine koje učestvuju u proizvodnom procesu mogu podeliti na : -osnovne sirovine, -pomoćne sirovine i -pogonske sirovine. Osnovne sirovine se unose u tehnološki proces u cilju dobijanja krajnjeg proizvoda, dok pomoćne sirovine imaju zadatak da poboljšaju osobine gotovog proizvoda. Tehnološki napredak označava sve promene u funkciji proizvodnje koje se odnose na procese i postupke, što omogućavaju da se sa manjim ulaganjem-inputima postigne viši stepen delotvornosti i bolji kvalitet autputa-proizvoda i usluga.To podrazumeva i nove proizvode i usluge kao rezultate primene tehnoloških znanja.Reč je o svojevrsnom stvaralačkom spoju elemenata tehnike sa elementima tehnologije. Tehnološka dostignuća se prenose izmeĎu samostalnih tehnoloških subjekata, izmeĎu matičnih preduzeća i njihovih organizacionih jedinica, izmeĎu nacionalnih privreda itd. Takvo prenošenje naziva se tehnološka saradnja.U tesnoj vezi sa tehnološkom saradnjom je i pojam transfer tehnologije, koji označava proces prenosa tehnologije, razvijene i/ili primenjene u jednoj zemlji ili preduzeću u drugu zemlju, odnosno preduzeće. Ovaj se proces po pravilu odvija izmeĎu tehnološki razvijenih i tehnološki manje razvijenih zemalja, ali i izmeĎu razvijenih zemalja. Prenos tehnologije obavlja se kupoprodajom licenci i opreme potrebne za

6

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE njenu primenu,direktnim stranim investicijama, proizvodnom kooperacijom i poslovno-tehničkom saradnjom. Razvijenost tehnologije odnosno tehnoloških inovacija najbolje dolazi do izraţaja u novoj tehnici, tehnološkom znanju, tehnološkim postupcima, u novoj tehnološkoj organizaciji, novoj tehnologiji upravljanja, novoj tehnologiji obrazovanja, kao i u promenama u procesima delovanja te u odnosima i ponašanju ljudi. U tom kontestu vaţnu ulogu mogu odigrati i naučni ili tehnološki parkovi koji se pojavljuju u gotovo svim razvijenim zemljama, a koji mogu biti od izuzetne koristi i slabije razvijenim zemljama sveta. Proces naučnih istraţivanja na liniji istraţivanje-proizvodnja prolazi kroz tri faze pri čemu se u svakoj od njih ostvaruje pojedina vrsta naučno-istraţivačke aktivnosti.U tom smislu postoje sledeći oblici : -fundamentalna naučna istraţivanja, -primenjena naučna istraţivanja i -razvojna istraţivanja. Fundamentalna naučna istraţivanja su usmerena na naučno saznanje i njihovo teorijsko uobličavanje, dok su primenjena istraţivanja usmerena na praksu.U fazi razvojnih istraţivanja se rezultati primenjenih istraţivanja, kao sistema znanja, koriste, na primer pri izradi mašina, ureĎaja ili novih tehnologija, nove organizacije i novih metoda upravljanja. Fundamentalna istraţivanja su po pravilu dugoročna i nisu direktno primenljiva. Istraţivanje i razvoj su značajni element usavršavanja poslovanja preduzeća, čiji je cilj da usavršavanjem pojedinih delova proizvodnog procesa poveća obim proizvodnje, poboljša kvalitet proizvoda, smanji cena koštanja proizvoda i dr. Nagli razvoj industrije dovodi u pitanje očuvanje radne i ţivotne sredine, usled sve veće zagaĎenosti vazduha, zemljišta i vode. Globalni problemi u oblasti ţivotne sredine su sledeći: -promena klime, -smanjenje ozonskog omotača u stratosferi, -acidifikacija, -troposferski ozon, -gubitak biodiverziteta, -upravljanje slatkovodnim resursima, -morsko i obalno zagaĎenje, -propadanje šuma, -degradacija zemljišta, 7

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

-upravljanje otpadom, -veliki incidenti, -hemijski rizik, -opasnost od genetski modifikovanih organizama, -opasnost od zračenja i -urbani stres. Proces globalizacije u protekloj deceniji ukazao je na sve veću meĎuzavisnost privreda u svetu i kvaliteta ţivotne sredine. Dobro upravljanje u oblasti ţivotne sredine, stvarano u ranim danima nastanka ekološke svesti, kada su problemi prvenstveno viĎeni kao lokalni i zavisni od tehnologije, je usled svega toga slabo i usitnjeno i nedostaju mu odgovarajuće stručno znanje, resursi, ovlašćenja i legitimitet. Ekološka iskušenja sa kojima je čovečanstvo sada suočeno, kao što su klimatske promene, ugroţenost ozonskog sloja, zagaĎenje okeana i reka, trošenje prirodnih resursa, jasno pokazuju stepen meĎuzavisnosti i meĎusobne povezanosti . Potrebno je stvoriti novi mehanizam upravljanja u oblasti ţivotne sredine koji će omogućiti i olakšati saradnju na nacionalnom, regionalnom i globalnom planu. Krajnji rezultat reforme upravljanja ţivotnom sredinom treba da bude bolje upravljanje našim meĎusobnim zavisnostima – ekološkim, ekonomskim i socijalnim, podjednako. Posledice neodrţive ljudske potrošnje postaju sve očitije kroz regionalne i globalne ekolške probleme kao što su promena klime, trošenje ozona u stratosferi, acidifikacija, nestanak biološkog diverziteta, ekološki incidenti, porast koncentracija ozona u troposferi, zagaĎenje sveţe vode, degradacija šuma i tla, problemi u priobalnim zonama, uvoĎenje genetski modifikovanih organizama i stvaranje sve većih količina otpada. Neophodno je da svi ovi problemi ţivotne sredine budu predmet rešavanja, da se smanje ili čak eliminišu. Dok se posmatraju odnosi izmeĎu ţivotne sredine i ljudskih delatnosti, i obratno, zaključuje se da degradacija ţivotne sredine moţe imati ozbiljne implikacije na ljudsko zdravlje, siromaštvo, ekonomski razvoj, pa čak i nacionalnu bezbednost. MeĎutim, ozbiljnost posledica degradacije ţivotne sredine prema ranije pobrojanim aspektima još nije potpuno poznata, pa je samim tim često potcenjena.

8

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

1.3. KVALITET ROBE I NJEGOVO ODREĐIVANJE Kvalitet je merilo upotrebne vrednosti nekog proizvoda. Pod kvalitetom robe se podrazumeva stepen njene upotrebljivosti, kao i skup svih osobina koje imaju bitan uticaj na njenu upotrebnu vrednost. Prilikom odreĎivanja kvaliteta robe, primenjuju se dve vrste metoda : - organoleptičke metode i - laboratorijske metode. Organoleptičke metode se nazivaju i subjektivne, a ostvaruju se isključivo posredstvom ljudskih čula.Organoleptičke metode prethode laboratorijskim ispitivanjima,a upotrebljavaju se i onda kada je primena laboratorijskih metoda nemoguća,a najćešče pri utvrĎivanju mirisa parfema, boja tkanina i dr.MeĎutim organoleptičke metode imaju najveći značaj kada se radi o utvrĎivanju arome, ukusa, mirisa, estetskih osobina i izgleda robe.Kao pozitivna strana ovih metoda moţe se navesti jednostavnost postupaka, dok se kao nedostatak moţe navesti relativno visok stepen subjektivnosti. Laboratorijske ili objektivne metode se ostvaruju kroz mikroskopska, fizička, hemijska i mikrobiološka ispitivanja, a dobijeni rezultati se izraţavaju jedinicama SI sistema ili konkretno fizičkohemijskim pokazateljima. Mikroskopska analiza se primenjuje prilikom istraţivanja prirode i strukture materijala, a prema dobijenim podacima se sastavlja kvalitetna karakteristika ispitivanog objekta, koja se obično popunjava njegovim crtanjem ili mikrofotografijom. Mikrobiološki metod ispitivanja robe se primenjuje prilikom istraţivanja uslova za čuvanje i duţine trajanja pojedinih kategorija robe. Fizičko-mehanička ispitivanja se vrše različitim laboratorijskim metodama, pri čemu se dobijene vrednosti izraţavaju u jedinicama MeĎunarodnog sistema SI. Najćešče se vrše sledeća ispitivanja: odreĎivanje gustine, zapreminske mase, poroznost, viskozitet, specifična toplota, higroskopnost, topljivost, isparljivost, tvrdoća, čvrstoća, elastičnost, plastičnost, krtost i dr. Gustina (ρ) predstavlja jednu od bitnih fizičkih veličina koja karakteriše fluid.Gustina predstavlja masu fluida u jedinici zapremine: 9

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

ρ = m / V [ kg / m3 ]

(1.1.) 3

3

gde je m-masa, V-zapremina, a izraţava se u kg/m i g/cm . Specifična teţina(γ)predstavlja teţinu fluida u jedinici zapremine : γ =G/V

(1.2.)

gde je G-teţina(sila), a izraţava se u kp/m3. Specifčna teţina se po nekim autorima naziva zapreminska teţina, da bi se pravila razlika od relativne specifične teţine, koja predstavlja neimenovan broj, kiji pokazuje koliki je odnos teţina posmatranog fluida prema teţini iste zapremine vode na 4°C. Stišljivost se kod fluida pod dejstvom pritiska često izraţava relativnim smanjenjem zapremine.Ako je tečnost pre dejstva pritiska imala zapreminu V1, a pod pritiskom zapreminu V2, tada je relativno smanjenje zapremine : V1-V2/V1

(1.3.)

Ako je F-sila koja savladava unutrašnje trenje i deluje u pravcu kretanja slojeva;A-površina slojeva;u-relativna brzina slojeva; x-rastojanje izmeĎu slojeva, onda je: F=μ·

Au x

(1.4.)

gde je μ koeficijenat proporcionalnosti, koji zavisi od prirode fluida, temperature i pritiska, a naziva se koeficijent viskoziteta, odnosno apsolutni ili dinačmički viskozitet.Izraţava se u poazima(P-poise). Kinematski viskozitet ν= μ/ρ izraţava se u jedinicama kinematskog viskoziteta(stoks, St-stokes). Ponekad se viskozitet izraţava kao relativan viskozitet, tj. kao odnos viskoziteta posmatranog fluida i viskoziteta vode: μ =μfl / μvode. U laboratorijskoj praksi, viskozimetri su često graduisani u Englerovim stepenima. Viskozitet fluida se menja sa temperaturom i to tako što viskozizet kod tečnosti opada, a kod gasova raste sa porastom temperature. Odnos razmenjene količine toplote i promene temperature sistema definiše specifičnu toplotu sistema. Za jedinicu mase sistema speciična toplota je data izrazom: c =δq /δt [kJ/kg K

10

(1.5.)

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Specifična toplota je količina toplote koju je potrebno dovesti jedinici mase, zapremine ili količini materije da bi se njena temperatura promenila za 1K. Razlikuje se masena specifična toplota [J/kg K], zapreminska specifična toplota [J/m3K] i molarna specifičnu toplota [J/mol K]. Zavisnost specifične toplote od temperature se prikazuje funkcijom , koja ima oblik polinoma: c =α +βt+γt2+δt3

(1.6.)

Higroskopnost (grč. hygros-vlaţan) predstavlja upijanje vlage iz okoline (na primer iz vazduha). Higroskopne se materije upotrebljavaju u eksikatorima, u kolonama za sušenje i dr. Toplota isparavanja je količina toplote potrebna da se jedan gram neke tečnosti pri konstantnom pritisku , prevede iz tečnog u gasovito stanje, iste temperature. Toplota topljenja je količina toplote potrebna da se jedan gram nekog čvrstog tela , koje je zagrejano do tačke topljenja, prevede u tečno stanje, bez povećanja temperature. Zapreminska masa Q je masa jedinice zapremine poroznog uzorka. Ona se razlikuje od gustine po tome što se ovde odreĎuje sumarna zapremina uzorka i pora u njemu, dok se kod gustine odreĎuje samo zapremina uzorka, bez zapremine pora. Q Porozitet  uzorka :   (1.7.)  Masa jedinice zapremine rastresitog uzorka naziva se nasipna masa. Kod odreĎivanja nasipne mase u zapreminu ulazi: 1)-zapremina čistog uzorka, 2) -zapremina pora i 3) -zapremina prostora izmeĎu zrna i komada uzoraka. Hemijski metod se primenjuje prilikom odreĎivanja hemijskog sastava, sadrţine primesa, sadrţaj suvih materija, kiselost, sadrţaj suve materije i dr.

1.4. STANDARDI I OSTALI PROPISI ZA REGULISANJE KVALITETA PROIZVODA Standard (engl. standard) je svaka zakonom utvrĎena mera, merilo, odnosno nešto što vaţi kao uzor, obrazac .Standard je dokument 11

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

za opštu i višekratnu upotrebu, donesen konsenzusom i odobren od priznatog tela, koji sadrţi pravila, smernice ili karakteristike aktivnosti ili njihove rezultate i koji ima za cilj postizanje optimalnog stepena ureĎenosti u datom kontekstu. Standard predstavlja obrazac (merilo) pomoću koga se mogu uporeĎivati predmeti ili postupci. Standardizacija robe predstavlja propisom utvrĎenu i dokumentovanu razradu elemenata kao što su: kvalitet robe, način ispitivanja, način označavanja, pakovanja, transportovanja i odrţavanja. Standardi sadrţe naziv, kraću definiciju i klasifikaciju robe. Standardni proizvod mora unapred da zadovolji odreĎene postavljene zahteve: - fizičke i mehaničke osobine, - dimenzije, - spoljašnji izgled, - hemijski sastav, - trajnost i dr. Donošenje i primenjivanje standarda i normi se vrši iz sledećih razloga: - obezbeĎuje se jedinstvo trţišta, jedinstvo tehničkih i tehnoloških sistema, - razvija se i unapreĎuje proizvodnja, promet, usluge i druge delatnosti, - štite se potrošači, prvenstveno u pogledu bezbednosti pri upotrebi proizvoda, pouzdanosti, trajnosti i drugih karakteristika proizvoda od interesa za potrošače. Standardizacija je proces utvrĎivanja i primene odreĎenih pravila radi sreĎivanja i regulisanja aktivnosti u datoj oblasti, u korist i uz učešće svih zainteresovanih strana, a naročito radi ostvaranja sveopštih optimalnih ušteda, uzimajući u obzir funkcionalnu namenu i zahteve tehničke bezbednosti (definicija prema ISO standardu-ISO International Standardization / Standards Organization). Predmet standardizacije mogu biti :proizvodi, metode ispitivanja, mere, veličine , opšti pojmovi i dr. U našoj zemlji je na snazi Zakon o standardizaciji , koji je osnovni oblik zakonskog regulisanja kvaliteta.Kvalitet se još reguliše i drugim zakonima i propisima , kao što su na primer: Zakon o sistemu mera, Zakon o zdravstvenoj ispravnosti ţivotnih namirnica i predmeta opšte upotrebe, Zakon o trgovini i dr. 12

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Osnovni dokumenti koji se javljaju kao posledica zakonskog regulisanja kvaliteta su standardi, a takoĎe postoje i drugi kao što su :norme kvaliteta, razni pravilnici, atesti, garantni listovi i dr. Pravilnici o kvalitetu su jedan od oblika propisivanja kvaliteta i standardizacije. Pravilnik se obično odnosi na grupu proizvoda srodnog sastava i namene. Ovim pravilnicima se ne vrši potpuna standardizacija,već se normiraju samo najvaţniji elementi kvaliteta, kao što je osnovni sastav proizvoda, vrste i količine dodataka, postupci obrade, deklaracija i dr., a mogu se navesti sledeći primeri: Pravilnik o kvalitetu ţita, mlinskih i pekarskih proizvoda; testenina i brzo smrznutih testa, Pravilnik o kvalitetu začina, ekstrakata začina i mešavina začina; Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za alkoholna pića; Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za osveţavajuća bezalkoholna pića, sirupe i praškove za osveţavajuća bezalkoholna pića i soda-vodu, Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za sirovu kafu, proizvode od kafe i surogate kafe; Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za proizvode od mesa; Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za med, druge pčelinje proizvode, preparate na bazi meda i drugih pčelinjih proizvoda; Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za mleko, mlečne proizvode, kompozitne mlečne proizvode i starter kulture i dr. ProizvoĎačka specifikacija je akt koji donosi proizvoĎač pre početka proizvodnje i stavljanja u promet novih proizvoda, a odnosi se na sastav proizvoda, tehnologiju obrade, pakovanje i druge faktore vezane za kvalitet. Tehnički normativi su vrsta propisa koji regulišu mere zaštite i sigurnosti pri upotrebi proizvoda, njihovom skladištenju, transportu i čuvanju. Tu spadaju propisi o prevozu opasnih materija , zaštiti od poţara, i dr. Garantni list je dokument kojim se proizvoĎač , odnosno uvoznik, pismeno obavezuje da će o svom trošku otkloniti nedostatke do kojih doĎe, ili pak zameniti neispravni proizvod, u odreĎenom vremenskom roku. Servisiranje i rezervni delovi moraju biti obezbeĎeni ne samo u garantnom roku, već u vremenu koje je proizvoĎač predvideo kao vek trajanja proizvoda pri normalnim uslovima upotrebe. Atest o kvalitetu je dokument (uverenje) kojim se potvrĎuje da je dati proizvod ispitan na propisan način, i da po osobinama odgovara zahtevima odreĎenog dokumenta o kvalitetu, a izdaje ga ovlašćena institucija,odnosno laboratorija. TakoĎe postoji i fabrički atest, kojim

13

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

kontrolna laboratorija proizvoĎača ili njen institut potvrĎuje da je proizvod ispitan i da ispunjava uslove u pogledu karakteristika kvaliteta. Nivoi standardizacije mogu biti : a)interni (lokalni), b) grupni,granski, ili resorski, c)nacionalni , d)regionalni i e)meĎunarodni. Interni standardi se odnose na jednu u fabriku, preduzeće, granu ili grupaciju, dok grupni, granski ili resorski vaţe na nivou jedne proizvodne grupacije, grane ili resora. Nacionalni standard je standard, dostupan javnosti, koji je usvojilo neko nacionalno telo za standarde. Kao primeri nacionalnih standarda se mogu navesti, DIN (nemački), GOST (ruski), ASTM (američki), (BSI) britanski i SRPS (srpski standardi) umesto SCS i JUS . Regionalni standard je standard koji je usvojila neka regionalna organizacija za standardizaciju/standarde. Najpoznatiji regionalni standardi su evropski standardi (EN), koji vaţe u zemljama Evropske unije, ali i u drugim zemljama. MeĎunarodni standard je standard, dostupan javnosti, koji je usvojila meĎunarodna organizacija za standardizaciju/standarde. 1.4.1. MEĐUNARODNI STANDARDI MeĎunarodna organizacija za standardizaciju, ISO, je svetski savez nacionalnih organizacija za standardizaciju. ISO definiše doborvoljne tehničke standarde da bi se omogućila meĎunarodna razmena roba i usluga, i razvila saradnja u oblastima intelektualnih, naučnih, tehnoloških i ekonomskih aktivnosti. Ti standardi doprinose da projektovanje, proizvodnja, i isporuka roba i usluga budu efikasniji, bezbedniji i čistiji, a da meĎunarodna trgovina bude lakša i pravednija. Standarde definišu stručnjaci iz industrijskih, tehničkih i privrednih sektora, zajedno sa predstavnicima drţavnih agencija i laboratorija za testiranje. MeĎunarodna organizacija za standardizaciju (ISO) ima administrativni centar u Ţenevi,a pojedinačne zemlje postaju njene članice preko svoje nacionalne ustanove (u našoj zemlji je to Institut za standardizaciju Srbije). Zadaci MeĎunarodne organizacije za standardizaciju su unapreĎenje standardizacije u svetu, prevenstveno da se olakša 14

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE meĎunarodna razmena dobara i usluga i da se putem standardizacije razvija uzajamna saradnja u oblasti tehnoloških, privrednih i intelektualnih aktivnosti. Njen cilj je usvajanje i uvoĎenje jedinstvenih standarda širom sveta, da bi se olakšala meĎunarodna razmena proizvoda i intenzivirao zajednički rad i razvoj na naučnom, tehničkom i privrednom polju. Osnov za izradu nacionalnih standarda su meĎunarodni (ISO, IEC), evropski (EN) i u posebnim slučajevima i drugi standardi. Nacionalni instituti su članovi MeĎunarodne organizacije za standardizaciju (ISO) i MeĎunarodne komisije za elektrotehniku (IEC), evropskih organizacija za standardizaciju: Evropski komitet za standardizaciju (CEN), Evropski komitet za standardizaciju u elektrotehnici (CENELEC), Evropski institut za standarde telekomunikacija (ETSI) i Američko društvo za ispitivanje i materijale, ASTM International (USA). 1.4.1.1. STANDARDI SERIJE ISO 9000

Standardi pruţaju osnovu za sistem obezbeĎivanja kvaliteta koja obuhvata sve faze poslovnog procesa, od konstatacije neke potrebe, odnosno ţelja, do zadovoljenja potreba, očekivanja i zahteva korisnika. MeĎunarodna organizacija za standardizaciju je 1987. godine usvojila ISO 9000 seriju standarda: ISO 9000-upravljanje kvalitetom i obezbeĎivanje kvalitetauputstvo za izbor i upotrebu, ISO 9001-sistem kvaliteta u dizajnu-razvoju, proizvodnji, ugradnji i servisiranju, ISO 9002-sistem kvaliteta- model obezbeĎenja kvaliteta u proizvodnji i ugradnji, ISO 9003-sistem kvaliteta-model za obezbeĎenje kvaliteta u završnoj kontroli i ispitivanju, ISO 9004-elementi upravljanja kvalitetom i elementi kvalitetauputstvo. Naša zemlja je usvojila svoje standarde u skladu sa ovim pod imenom JUS ISO. Radi jednostavnijeg funkcionisanja i meĎusobnog priznanja sistema testiranja, sertifikacije i registracije organizacija, EU je kreirala seriju standarda EN 45000. Ovim standardima se definišu: kriterijumi za testiranje, spesificifikaciju i registraciju firmi i stvaraju uslovi za meĎusobno priznavanje dokumenata. 15

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

Sistem kvaliteta obuhvata sledeće faze (spirala kvaliteta): - marketing i istraţivanje trţišta, - izrada projekta, - nabavka, - planiranje i razvoj procesa, - proizvodnja, - kontrolisanje, ispitivanje i proveravanje, - pakovanje i skladištenje, - prodaja i distribucija, - ugradnja i puštanje u pogon, - tehnička pomoć i odrţavannje, - uklanjanje proizvoda posle korišćenja. ISO 9000 serija standarda utvrĎuje kako se moţe uspostaviti, dokumentovati i odrţati efikasan sistem kvaliteta koji će dokazati kupcima sposobnost organizacije da zadovolji njihove zahteve za kvalitetnim proizvodima i uslugama. Da bi neka organizacija mogla da plasira svoje proizvode/usluge u zemlje EU neophodno je da ispuni sledeći uslov: mora posedovati registrovan i proveren sistem kvaliteta prema seriji standarda ISO 9000. Treba napomenuti, da će ubuduće jedini način opstanka i poslovanja svake značajnije organizacije, biti organizovanost prema seriji standarda ISO 9000. Standardi pruţaju osnovu za sistem obezbeĎivanja kvaliteta koja obuhvata sve faze poslovnog procesa, od konstatacije neke potrebe, odnosno ţelja, do zadovoljenja potreba, očekivanja i zahteva korisnika. Sistem upravljanja kvalitetom se dopunjava drugim sistemima upravljanja (zaštita ţivotne sredine, bezbednost i zaštita na radu, sigurnost podataka i informacija,...) i prerasta u integrisani sistem upravljanja, koji je instrument za ukupno poslovanje organizacije (slika 1.2).

16

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Slika 1.2. Integrisani sistem upravljanja [9] Standard BSI OHSAS 18001:1999 se odnosi na upravljanje u kompanijama na takav način, da se obezbedi što efikasnija zaštita i bezbednost na radu( Occupational Health and Safety Management System). 1.4.1.2. STANDARDI SERIJE ISO 14000

Upravljanje zaštitom ţivotne sredine «eko-menadţment» prema standardima ISO 14000 je upravljenje organizovanim ljudskim aktivnostima (u preduzećima i drugim organizacijama) radi smanjivanja negativnih uticaja na ţivotnu sredinu. Upravljanje ţaštitom ţivotne sredine se ne moţe posmatrati odvojeno od upravljanja kvalitetom. Osnovna svrha standardizacija ISO 14000 je da promoviše efektivnije upravljanje ţivotnom sredinom u preduzećima u konceptu odrţivog razvoja.Odrţivi razvoj je generalno usmerenje, teţnja da se pored smanjenja siromaštva, odnosno izbalansiranog razvoja i potrošnje ostvari prosperitet čovečanstva bez zapostavljanja potreba sadašnjih generacija, ali uz istovremeno očuvanje prirodnih bogastava naše planete za buduće generacije.

17

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

Dobro upravljanje u oblasti ţivotne sredine, kao deo okvira efikasnog/dobrog upravljanja, dobija sve više na značaju. Sve veći broj kompanija primenjuje različite instrumente upravljanja zaštitom ţivotne sredine (EMS, EMAS, LCA i dr., što im omogućava uštede energije i minimiziranje količine nastalog otpada i rasutog materijala, čime se ostvaruje veća konkurentnost. ISO 14000 je serija meĎunarodnih , dobrovoljnih standarda u oblasti upravljanja ţivotnom sredinom, koji se odnose na potrebe organizacija u celom svetu, stvaraju i zajednički okvir za rešavanje pitanja u oblasti ţivotne sredine. Standardi su razvijani sa ciljem da uvere potrošače, proizvoĎače, vlade i druge organizacije da su u aktivnostima i poizvodima partnera u trgovini uzeta u obzir pitanja ţivotne sredine. Serija ISO 14000 standarda odnosi se na sledeće aspekte upravljanja ţivotnom sredinom: • Sistemi upravljanja ţivotnom sredinom (EMS); • Ekološka revizija i Relevantna istraţivanja (EA&RI); • Ekološke nalepnice i deklaracije (EL); • Procena ekoloških performansi (EPE); • Procena ţivotnog ciklusa (LCA); i • Termini i definicije (T&D). Očekuje se da će se instrumenti za upravljanje ţivotnom sredinom koji su ovde pobrojani najviše korisiti na nivou kompanija za proizvodnju i usluge. MeĎutim, mnogi od njih mogu da se koriste, i koriste se, u drţavnim i meĎudrţavnim agencijama, asocijacijama, i nevladinim organizacijama.. Sistemi upravljanja ţivotnom sredinom (EMS) su uvedeni kao pomoć proizvodnim kompanijama i drugim organizacijama u njihovim naporima da na sistematičan i efikasan način upravljaju uticajima na ţivotnu sredinu koji su pod njihovom kontrolom.

18

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Slika 1. 3.Ciklus unapređenja prema ISO 14000[4 ] Široko korišćeni meĎunarodni standardi za EMS su sledeći: • ISO 14001; EMS – Specifikacija sa smernicama za upotrebu lansirana je 1996. godine kao osnovni standard u okviru standarda serije ISO 14000 o ţivotnoj sredini. Osnovne karakteristike ovog standarda su sledeće: to je dobrovoljni standard koji se, kao i u slučaju standarda kvaliteta i ostalih standarda, nadgleda preko nacionalnih organizacija za standarde, vaţeći u celom svetu i primenjiv na svaku organizaciju koja ima sopstvenu funkciju i upravu (npr. proizvodne kompanije, usluge kao što su hoteli ili garaţe, ali isto tako i policijske stanice, opštine, univerziteti, itd.). • EMAS, Šema ekonomskog upravljanja i revizije (Ecomanagement and Auditing Scheme) usvojena je od strane vlada i organizacija za standardizaciju zemalja članica Evropske Unije, i otvorena za učešće svim kompanijama od 1995. godine; izmenjena je 2000. godine. Ta šema je u većini pitanja slična standardu ISO 14001, osim što zahteva štampanu izjavu o ekološkim performansama, dok ISO 14001 zahteva samo da se politika ţivotne sredine neke kompanije učini dostupnom javnosti. EMAS se primenjuje samo na industrijska postrojenja i odnosi se na konkretnu lokaciju. MeĎutim, jedna od izmena koja je usvojena 2001. godine odnosi se na proširenje njene primene i na

19

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

druge sektore privredne aktivnosti, uključujući i organe lokalne uprave. Ima zakonsku osnovu a vaţi samo u Evropskoj Uniji. Ekološko obeleţavanje (EL) i deklaracije su trţišno zasnovan i dobrovoljan instrument.On je povezan sa činjenicom da potrošači u mnogim zemljama postaju svesniji ekoloških i zdravstvenih uticaja raznih proizvoda koje kupuju. Ekološko obeleţavanje ima dva osnovna cilja: • da promoviše dizajn, proizvodnju, marketing i korišćenje roba i usluga široke potrošnje koji tokom upotrebe (u ţivotnom ciklusu) imaju smanjen uticaj na ţivotnu sredinu i • da potrošače bolje obavesti o ekološkom kvalitetu roba i usluga, i da im time pomogne pri donošenju odluke o kupovini.

Slika 1.4. Ekološko obeležavanje u EU [4] Proizvodi koji zadovoljavaju ekološke kriterijume stiču pravo da koriste specifičan logo na svom pakovanju. Taj logo (npr. zeleni cvet u EU Okvir, okrugli pečat u Slovačkoj, ili labud u Norveškoj) marketinški je instrument koji potrošaču pokazuje da dotični proizvod ima visoke ekološke performanse. Ekološko obeleţavanje se zasniva na primeni LCA, koja je neophodna za poreĎenje i rangiranje ekoloških uticaja više različitih proizvoda, kako bi se oznaka dodelila onim proizvodima sa najboljim ekološkim performansama. S ciljem da se sprovede usklaĎivanje kriterijuma u oblasti ţivotne sredine u njenoj strukturi jedinstvenog trţišta, EU je uspostavila sopstveni sistem za ekološko obeleţavanje zasnovan na LCA (1992). EU takoĎe planira da potrošačima obezbedi bolju informisanost o uticaju proizvoda na ţivotnu sredinu. Da bi se obezbedila pouzdanost obeleţavanja neophodno je ustanoviti formalne aranţmane, uključujući i mehanizme. Sisteme 20

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE stavljanja obeleţja obično osmišljavaju i njima upravljaju vlade ili institucije koje objedinjavaju više zainteresovanih strana (na meĎunarodnom i drţavnom nivou); na primer, oni definišu kriterijume, vrše procenu prijava, daju nalepnice i nadgledaju ispunjavanje zahteva. EL se zatim moţe primeniti na svakom nivou: meĎunarodnom (npr. EU oznaka, Norveški labud), nacionalnom (npr. Plavi anĎeo u Nemačkoj), ili na nivou kompanije (npr. Švedski Anglamark).(Slika 1.5 i 1.6)

Slika 1.5. Program "Nordic Swan"( Norveški labud) koji je upotrebi u u Finskoj u Švedskoj i Danskoj[4]

Slika 1.6. Nemački Eco-label - "Der Blaue Engel" ( Nemački plavi anđeo)[4] Ekološko obeleţavanje pozitivno utiče na razvoj trţišta jer podstiče istraţivanje i razvoj inovativnih, čistih tehnologija. Uključivanjem raznih zainteresovanih strana (uključujući potrošače), ono stvara jednu odgovarajuću platformu za uticaj na proizvodne procese i osmišljavanje ekoloških kriterijuma za grupe proizvoda. Još jedna korist od ekološkog obeleţavanja je da ono doprisnosi širenju ekološke svesti. U praksi postoje mnogobrojne ekološke oznake koje nisu zaštićene i koje se slobodno koriste, i dovode do zabune kod potrošača. Proizvodnja i koriščenje svakog proizvoda stvara uticaje na ţivotnu sredinu u celom ţivotnom ciklusu proizvoda, počev od eksploatacije osnovnih sirovina do kraja ţivotnog ciklusa proizvoda i odlaganja ostataka nakon korišćenja. U okviru LCA, analizira se svaka faza u 21

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

ţivotnom ciklusu nekog proizvoda, jer svaka faza ima drugačije uticaje na ţivotnu sredinu sa različitim stepenom ozbiljnosti. Drugim rečima, cilj analize LCA jeste da odgovori na osnovno pitanje: koji proizvodi su bolji sa stanovišta ţivotne sredine, odnosno koji imaju manje ili nikakve uticaje na ţivotnu sredinu. 1.4.2. HACCP SISTEM HACCP je sastavni preventivni pristup identifikaciji rizika u postupanju sa hranom, a koji pruţa jasne metode utvrĎivanja načina kontrole tih rizika. Razvijen je kao deo sistema upravljanja zdravstvenom ispravnošću namirnica, sa ciljem prevencije rizika i sprečavanja širenja bolesti koje se prenose hranom: H Hazard (opasnost) A Analysis (analiza ) C Critical (kritična ) C Control (kontrolna ) P Point ( tačka ). HACCP sistem se primenjuje na kompletan lanac hrane, od proizvodnje sirovina do finalnog proizvoda, t.j. od uzgoja , berbe, prerade, proizvodnje, transporta i distribucije, do pripreme i konzumiranja u ugostiteljskim objektima. Odnosi se na sve organizacije koje se bave hranom, uključujući : -proizvoĎače primarnih poljoprivrednih proizvoda, -prehrambenu industriju, -transport poljoprivrednih i prehrambenih proizvoda, -proizvoĎače ambalaţe, -trgovinu, -organizacije koje se bave pripremom i dostavom hrane i -restorane i hotele. Prednosti za fabrike koje imaju uveden HACCP sistem su sledeće: a) viši standard kvaliteta u prehrambenoj industriji, b)zadovoljenje pravnih propisa o zdravstvenoj ispravnosti namirnica, c) smanjenje broja slučajeva trovanja hranom i prituţbi potrošača, d)smanjenje rasipanja materijala i proizvoda usled kvarenja namirnica, e) povećanje zadovoljstva potrošača/kupaca, f) nadgledanje rada i kontrolnih paramatara na licu mesta, g )mogućnost identifikacije i otklanjanja postojećih i predviĎenih opasnosti i rizika, h) preduzimanje korektivnih mera pre nastanka ozbiljinih problema, i) uključivanje zaposlenih u organizaciji u brigu o zdravstvenoj sigurnosti proizvoda, j) veća 22

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE pouzdanost ispravnosti proizvoda, k) nadopunjavanje sastava upravljanja kvalitetom (na primer ISO 9001), l) sposobnost prihvatanja uvedenih promena (na primer : napredak u primeni nove opreme, poboljšanja u proizvoda i dr.). 1.4.3. NACIONALNI STANDARDI Nacionalni standardi su standardi dostupni javnosti, koje je usvojilo nacionalno telo za standardizaciju.Odluka o osnivanju Instituta za standardizaciju Srbije(ISS), sa sedištem u Beogradu je doneta shodno zakonu o standardizaciji i Zakonu o Vladi, a objavljena je u Sluţbenom glasniku Republike Srbije.Institut je pravni sledbenik Zavoda za standardizaciju(2006-2003), Saveznog zavoda za standardizaciju (20031978), Jugoslovenskog zavoda za standardizaciju (1978-1962), i Savezne koimisije za standardizaciju(1962-1946). Delatnost Instituta obuhvata poslove u vezi sa donošenjem srpskih standarda i srodnih dokumenata, kao i druge poslove koji su povezani sa standardima i standardizacijom, odnosno obavlja sledeće poslove: 1) donosi, razvija, preispituje, menja, dopunjuje i povlači srpske standarde i srodne dokumente; 2) obezbeĎuje usaglašenost srpskih standarda i srodnih dokumenata sa evropskim i meĎunarodnim standardima i srodnim dokumentima; 3) vodi registar srpskih standarda i srodnih dokumenata, obuhvatajući sve faze razvoja; 4) učestvuje u izradi i preispitivanju evropskih i meĎunarodnih standarda i srodnih dokumenata koje donose evropske i meĎunarodne organizacije za standardizaciju u oblastima za koje postoje potrebe i interesi Republike Srbije, a za koje se očekuje preispitivanje ili donošenje srpskih standarda i srodnih dokumenata; 5) saraĎuje sa evropskim i meĎunarodnim organizacijama za standardizaciju i nacionalnim telima za standardizaciju zemalja potpisnica odgovarajućih sporazuma iz oblasti standardizacije; 6) izvršava druge zadatke u skladu sa obavezama iz meĎunarodnih ugovora u oblasti standardizacije koji obavezuju Republiku Srbiju; 7) obezbeĎuje dostupnost javnosti srpskih standarda, srodnih dokumenata, publikacija, kao i standarda i publikacija odgovarajućih evropskih i meĎunarodnih organizacija i drugih zemalja i vrši njihovu prodaju; 8) daje osnovu za izradu tehničkih propisa; 23

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

9) priprema programe i godišnje planove donošenja srpskih standarda; 10) deluje kao informacioni centar, u skladu sa zahtevima predviĎenim odgovarajućim meĎunarodnim sporazumima i obavezama koje proizilaze iz članstva u odgovarajućim evropskim i meĎunarodnim organizacijama za standardizaciju; 11) predstavlja i zastupa interese Republike Srbije u oblasti standardizacije u evropskim i meĎunarodnim organizacijama za standardizaciju, kao i u njihovim telima; 12) odobrava upotrebu znaka usaglašenosti sa srpskim standardima i srodnim dokumentima u skladu sa svojim pravilima; 13) promoviše primenu srpskih standarda i srodnih dokumenata i 14) obavlja i druge poslove iz oblasti standardizacije . Rešenjem o označavanju standarda i srodnih dokumenata u Republici Srbiji, se utvrĎuje da se standardi i srodni dokumenti koje donosi Institut za standardizaciju Srbije, tj. srpski standardi i srodni dokumenti označavaju oznakom koja počinje skraćenicom SRPS.TakoĎe, saglasno vaţećim propisima se utvrĎuje da će skraćenica SCS u oznaci postojećih srpsko-crnogorskih standarda i srodnih dokumenata, kao i skraćenica JUS u oznaci postojećih jugoslovenskih standarda i srodnih dokumenata, biti zamenjena skraćenicom SRPS najkasnije na dan njihove revizije. Skraćenica SRPS predstavlja skup slova koji čine prva tri slova reči „srpski” (ili „srpska”) i prvog slova reči „standard” (ili „standardizacija”). Institut je član sledećih meĎunarodnih i evropskih organizacija za standardizaciju: 1) MeĎunarodne organizacije za standardizaciju (ISO, International Organization for Standardization), 2) MeĎunarodne elektrotehničke komisije (IEC, International Electrotechnical Commission), 3) Evropskog komiteta za standardizaciju (CEN, Comité Européen de Normalisation) i 4) Evropskog komiteta za standardizaciju u oblasti elektrotehnike (CENELEC, Comité Européen de Normalisation Electrotechnique). Imajući u vidu ukupan broj evropskih standarda koji se moraju preuzeti(sada oko 17000, a u narednim godinama taj broj će se uvećati) i period u kojem ih treba preuzeti( na primer do 2012 godine), treba očekivati da će se u našoj zemlji u budućnosti evropski standardi preuzimati preteţno metodom preštampavanja( moguće i metodom proglašavanja), da bi se svake godine moglo preuzeti izmeĎu tri i četiri 24

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE hiljade standarda i srodnih dokumenata. Pri tome treba imati u vidu da zemlje punopravni članovi CEN-a i CENELEC-a (tj. Zemlje članice Evropske unije i EFTA) imaju obavezu da svaki evropski standard ( čija oznaka počinje skraćenicom EN, koja potiče od francuskog termina Européen Norm (evropski standard), obavezno preuzmu kao svoje nacionalne standarde, sa identičnim tekstom (na primer, kao standardi DIN EN u Nemačkoj, BSI EN u Velikoj Britaniji, SIST EN u Sloveniji). 1.4.4. DEKLARACIJA ROBE, OZNAKE ZA KVALITET, GEOGRAFSKA OZNAKA POREKLA I ZAŠTITNI ZNAK Deklaracija podrazumeva sve pisane oznake, trgovačku oznaku, naziv marke, zaštitni znak, naziv i adresu proizvoĎača, naziv i adresu sedišta uvoznika odnosno zemlju porekla ako se proizvod uvozi, naziv i adresu pravnog i fizičkog lica koja proizvod stavlja u promet, propisane toksikološke i ekološke oznake i uputstvo za korišćenje kada je to potrebno radi pravilnog korišćenja. Deklaracija se stavlja na ambalaţu u obliku nalepnica ili privesnica ili na sam predmet opšte upotrebe, a podaci na deklaraciji moraju biti vidljivi i trajni. Za pojedine vrste predmeta opšte upotrebe vaţećim pravilnikom su propisani dodatni podaci koje deklaracija mora da sadrţi.. Deklaracija za prehrambene proizvode, shodno pravilnicima o kvalitetu, mora da sadrţi: 1. naziv proizvoda i njegovo trgovačko ime (ako ga proizvod ima), 2. naziv i sedište proizvoĎača, 3. datum proizvodnje i rok upotrebe ili podatak ¨upotrebljivo do¨, 4. neto količinu (masa ili zapremina) proizvoda, 5. osnovne sastojke proizvoda (prema opadajućem redosledu upotrebljenih količina), 6. funkcionalnu grupu upotrebljenih aditiva i njihov naziv ili brojčanu oznaku aditiva, 7. uslove skladištenja i 8. druge podatke od interesa za potrošače. Kod konfekcijskih proizvoda se mora označiti sirovinski sastav meterijala od koje je proizvod izraĎen. Oznake za kvalitet mogu biti prikazane na razne načine : brojevima, ispisanim rečima, oznakom sastava robe i dr., a njihova primena zavisi od vrste robe.Najčešće se pojavljuju sledeće oznake : 25

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

-roba izuzetno dobrog kvaliteta ( extra klasa) , -roba dobrog kvaliteta ( I, prva klasa) , -roba srednjeg kvaliteta ( II, druga klasa) i -roba slabijeg kvaliteta (III, treća klasa). Geografska oznaka porekla je pravo kojim se štite oznake porekla i geografske oznake kojima se obeleţavaju proizvodi koje fizička ili pravna lica proizvode na odreĎenom geografskom području. Oznaka porekla je geografski naziv zemlje, regiona ili mesta kojim se označava proizvod koji iz njih potiče i čiji su kvalitet i posebna svojstva isključivo ili preteţno uslovljeni geografskom sredinom koja obuhvata prirodne i ljudske faktore i čija se proizvodnja, prerada ili dorada odvijaju na odreĎenom ograničenom području. Oznaka porekla predstavlja i naziv koji nije administrativni geografski naziv odreĎene zemlje, regiona ili mesta, a koji je dugom upotrebom u prometu postao opšte poznat. Oznake porekla koje nisu registrovane u skladu sa vaţećim zakonskim propisima uţivaju zaštitu kao geografske oznake. Geografska oznaka je geografski naziv koji se upotrebljava da označi da odreĎeni proizvod potiče iz odreĎene zemlje, regiona ili mesta. Geografske oznake porekla upotrebljavaju se za obeleţavanje prirodnih, poljoprivrednih, zanatskih i industrijskih proizvoda i proizvoda domaće radinosti. Geografsku oznaku porekla mogu koristiti samo lica koja su kao ovlašćeni korisnici te geografske oznake porekla upisana u odgovarajući registar. Ovlašćeni korisnik geografske oznake porekla ima pravo da koristi geografsku oznaku porekla za obeleţavanje proizvoda na koji se ta oznaka odnosi. Pravo obuhvata i upotrebu geografske oznake porekla na sredstvima za pakovanje, katalozima, prospektima, oglasima i drugim oblicima ponuda, uputstvima, fakturama, korespodenciji i drugim oblicima poslovne dokumentacije, kao i uvoz i izvoz proizvoda sa tom geografskom oznakom porekla. Ovlašćeni korisnik geografske oznake porekla ima pravo da svim licima koja nisu upisana kao ovlašćeni korisnici zabrani korišćenje geografskog naziva zaštićenog odreĎenom geografskom oznakom porekla, čak i ako taj geografski naziv predstavlja njegovo ime, deo firme ili ranije registrovani ţig. Povredom geografske oznake porekla smatra se svako neovlašćeno korišćenje geografske oznake porekla od strane bilo kog učesnika u prometu. Zakonom o ţigovima ureĎuju se način sticanja i zaštita prava na znak u prometu robe, odnosno usluga. Žig je pravo kojima se štiti znak koji u prometu sluţi za razlikovanje robe, odnosno usluga jednog fizičkog 26

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE ili pravnog lica od iste ili slične robe, odnosno usluga drugog fizičkog ili pravnog lica. Ţig moţe biti individualni ili kolektivni. Kolektivni ţig imaju pravo da koriste više lica za obeleţavanje svoje robe, odnosno usluga u prometu. Korisnik kolektivnog ţiga ima pravo da koristi taj ţig samo na način predviĎen opštim aktom o kolektivnom ţigu. Ţigom ne smatraju se pečat, štambilj i punc ( sluţbeni znak za obeleţavanje dragocenih metala, mera i sl.). Ţigom se štiti znak koji sluţi za razlikovanje robe, odnosno usluga u prometu, koji se moţe grafički predstaviti. Znak se moţe sastojati na primer od reči, slogana, slova, brojeva, slika, crteţa, rasporeda boja, trodimenzionalnih oblika, kombinacija tih znakova, kao i od muzičkih fraza koje se mogu grafički prikazati. Nosilac ţiga ima isključivo pravo da znak zaštićen ţigom koristi za obeleţavanje robe, odnosno usluga na koje se taj znak odnosi i da drugim licima zabrani da isti ili sličan znak neovlašćeno koriste za obeleţavanje iste ili slične robe, odnosno usluga. Pravo obuhvata i upotrebu znaka zaštićenog ţigom na sredstvima za pakovanje, katalozima, prospektima, oglasima i drugim oblicima ponude, na uputstvima, fakturama, u korespondenciji i u drugim oblicima poslovne dokumentacije, kao i na uvezenoj robi, odnosno uslugama. Povredom ţiga ili prava smatra se svako neovlašćeno korišćenje zaštićenog znaka od strane bilo kog učesnika u prometu, neovlašćeno raspolaganje zaštićenim znakom, kao i podraţavanje zaštićenog znaka. Većina zemalja danas priznaje da je intelektualna svojina – zaštitni znakovi, patenti, dizajn, autorska prava- zaista svojina u pravom smislu reči, i samim tim vlasnicima, se priznaje pravo na takvu imovinu.Drugo, pojam robe sa markom, se znatno proširio i danas obuhvata i usluge i druge manje opipljive vrste ponuda.Marke usluga danas uglavnom uţivaju ista zakonska prava , kao i marke proizvoda. Po britanskim zakonu o zaštitnim znakovima iz 1994, zaštitni znak se definiše kao bilo kakav znak koji moţe da se predstavi grafički i napravi razliku izmeĎu dobara ili usluga drugog preduzeća. Zaštitni znak moţe da sadrţi reči (ukljućujući lična imena), crteţe, slova, brojeve, ili oblik robe ili njene ambalaţe. Dok se u praksi zaštitni znakovi uglavnom sastoje od jedne ili više reči, logotipa, etiketa ili kombinacije ovih elemenata, takoĎe mogu da sadrţe sledeće: slogane, oblike, zvukove, mirise i fizički izgled samog proizvoda.

27

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

Zaštitni znak ima tri funkcije : -da napravi razliku izmeĎu robe ili usluga jednog i robe ili usluga drugog preduzeća, -da nagovesti izvor ili poreklo robe ili usluga, -da ukaţe na dosledan kvalitet robe ili usluga. Registracijom vlasnik stiče isključiva prava na zaštitni znak robe ili usluga koje pruţa. Tako vlasnik sudskim putem moţe sprečiti neovlašćenu upotrebu svog zaštitnog znaka. Pravilna upotreba zaštitnih znakova obuhvata sledeće : -kad god se pojavi u tekstu, zaštićeno ime treba da se razlikuje od ostalih reči tako što će se , na primer, pisati velikim slovima, kurzivom, masnim slovima, drugačijom bojom ili izmeĎu navodnika, -iza zaštitnih znakova uvek treba da stoji i generički naziv proizvoda ili usluge- na primer, ,,Xerox,, kopir aparati, -zaštitni znakovi treba da se upotrebljavaju kao pridevi, a ne kao imenice i glagoli, -zaštitni znakovi uvek treba da se pišu na isti način i u istom formatu, -vlasnik treba da obavesti javnost da polaţe pravo na dati zaštitni znak tako što će koristiti simbol TM (TM) trade mark ako znak nije registrovan, odnosno R u krugu, ( ®), ako jeste. TakoĎe se preporučuje da se u pisani tekst ubaci komentar da je ,,X ( registrovan) zaštitni znak kompanije Y“. 1.4.5. OZNAKE NA PROIZVODIMA Na proizvodima se mogu nalaziti različite oznake, a kada je u pitanju rukovanje i transport opasnim materijama, oznake su uzete prema preporukama Evropske federacije za pakovanje (EPF-European Packaging Federation). Radi se o listicama za pravilno rukovanje robom, odnosno o različitim bezbedonosnim simbolima. TakoĎe postoje listice za opasne materije u transportu, koje se postavljaju na ambalaţu svakog proizvoda i na transportno vozilo (transportni simboli). Postoji veliki broj različitih oznaka, pri čemu će u ovom poglavlju biti navedene samo neke od njih (oznake koje ukazuju da odreĎeni proizvodi zadovoljavaju specifikacije programa za štednju energije, oznaka koja ukazuje da proizvoĎač, distributer ili uvoznik garantuje da se u označenom pakovanju, u proseku nalazi količina koja je nominalno naznačena na pakovanju, ekološke oznake na proizvodima (EL), CE znak, bar-kod i dr. 28

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

1.4.5.1. CE OZNAČAVANJE

CE znak je obavezna vidljiva oznaka na proizvodu za koji postoji direktiva.To nije oznaka porekla, niti znak kvaliteta i referenca ka standardu.CE oznaka ne sme da se postavlja na proizvode koji nisu obuhvaćeni direktivama novog pristupa.Direktive novog pristupa zabranjuju postavljanje oznaka scičnih CE oznaci koje mogu dovesti u zabunu kupca. Nove Evropske direktive (usklaĎivanje tehničkih normativnih dokumenata i tehničkog zakonodavstva) postavljaju temeljne sigurnosne zahteve koji moraju biti zadovoljeni kako bi se proizvodi slobodno distribuirali unutar Evropske unije. One zamenjuju nacionalnu regulativu i postavljaju nova pravila za organizacije koje distribuiraju proizvode u Evropsku uniju, otvarajući mogućnost slobodnog trţišnog delovanja na tom velikom trţištu [26]. Njime se pokazuje da proizvod zadovoljava sve temeljne zahteve donesene pojedinom direktivom i odgovarajućim usklaĎenim evropskim normama, odnosno potvrĎuju da je poštovana procedura za sertifikaciju usaglašenosti sa odgovarajućom direktivom.

Slika1.7.Izgled CE znaka[37] Proizvodom sa CE znakom i izjavom dobavljača moţe se trgovati u svakoj zemlji članici EU. Proizvod koji ispunjava temeljne zahteve CE znakom označava proizvoĎač ili njegov zakonski predstavnik u EU koji su tada za taj proizvod i odgovorni. CE znak ne zamenjuje druge znakove i nije usmeren prema korisniku, nego prema nadzornim organima ili institucijama za nadzor trţišta u zemljama EU. CE oznaka mora da bude postavljena na sledeće proizvode: -sve nove proizvode bez obzira da li su proizvedeni u drţavama članicama EU ili trećim zemljama, -sve korišćene proizvode, proizvode iz druge ruke uvezene iz trećih zemalja i

29

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

-suštinski modifikovane proizvode obuhvaćene direktivama novog pristupa, tako da se mogu smatrati novim proizvodima. 1.4.5.2. EAN SISTEM OZNAČAVANJA

EAN sistem je jedinstven meĎunarodni sistem šifriranja, simbolizacije i identifikacije. Nastao je kao evropski sistem (European Article Numbering - Evropsko numerisanje artikala), ali je ubrzo prihvataćen od strane mnogih zemalja širom sveta. Predstavnici proizvoĎača i distributera dvanaest evropskih zemalja 1974. godine formirali su Savet sa ciljem da ispita mogućnost razvoja jednoobraznog i standardnog sistema numerisanja za Evropu, sličnog sistemu UPC koji je vec bio u funkciji u SAD i Kanadi. Kao rezultat toga, 1977. godine, stvorena je asocijacija European Article Numbering kao neprofitna meĎunarodna asocijacija sa Generalnim sekretarijatom, sa sedištem u Briselu. Baziran na jednom od najprihvaćenijih metoda automatske identifikacije, razvio je standarde čija primena predstavlja bitan element automatizacije poslovanja i efikasne komunikacije izmeĎu različitih poslovnih partnera na nacionalnom i meĎunarodnom nivou. Sačinjavaju ga multisektorski standardi za jedinstvenu nedvosmislenu identifikaciju proizvoda (potrošačkih, zbirnih, transportnih pakovanja), usluga i lokacija. Osnovni cilj EAN-a je razvoj globalnog, multisektorskog standarda za identifikaciju proizvoda, usluga i lokacija radi obezbeĎenja zajedničkog jezika u meĎunarodnoj trgovini. EAN sistem je prvobitno formiran sa ciljem stvaranja jedinstvenog identifikacionog sistema. Svaki objekat označavanja - predmet, usluga ili lokacija primenom ovog sistema dobija jedinstvenu, čoveku čitljivu oznaku - EAN šifru i njegovu mašinski čitljivu interpretaciju u vidu bar koda. Optičkim očitavanjem koda ( prelaskom snopa svetlosti preko pruga) koje se zasniva na razlici u refleksiji svetlosti svetlih i tamnih zona simbola, vrši se automatska identifikacija označenog objekta čime je obezbeĎen ulaz u bazu podataka računara gde se nalaze sve bitne informacije o tom objektu. EAN oznaka je jedinstvena u svetu i njeno pravilno korišćenje onemogućuje dodelu iste oznake različitim objektima, a time i zabunu i probleme koji bi u tom slučaju nastali. Iako je, na početku, sistem bio osmišljen da se koristi za numerisanje, simbolizaciju i identifikaciju artikala ( prvenstveno za potrebe trgovine i proizvodnje), njegova primena 30

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE se vremenom izuzetno širila. Danas je gotovo nemoguće naći oblast gde se sistem ne moţe primeniti. Struktura EAN koda je standardna : sastoji se od grupe brojeva koji sadrţe podatak o: zemlji porekla robe, proizvoĎaču i samom proizvodu. U standardnom EAN 13 kodu, pored 12 brojeva ,trinaesti broj je kontrolni broj. EAN 8 je bar kod koji ima iste standarde kao EAN 13, samo umesto 13 ima 8 oznaka i njegov je kapacitet u EAN sistemu ograničen s idejnim rešenjem ambalaţe budućeg proizvoda, jer on se dodeljuje proizvodima koji su tako mali da na njih fizički ne moţe da stane EAN 13. EAN/UCC-13 struktura bar koda (12 + 1) Kontrolni broj N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N12 N13

Slika1.8. Primer EAN bar koda u prirodnoj veličini. Dimenzije EAN bar koda ( mm) [24] Oblasti primene EAN sistema su praktično neograničene. Prednosti njegove primene u razvijenom svetu uveliko se koriste u

31

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

trgovini, proizvodnji, transportu, zdravstvu, skladištenju, bankarstvu kao i u mnogim drugim delatnostima i pojedinačnim poslovima. 1.4.5.3. BEZBEDNOSNI SIMBOLI

Da bi se potrošačima ukazalo na bezbednost pri upotrebi štetnih i opasnih proizvoda, postoji niz simbola i upozorenja koji ukazuju na bezbedno i pravilno korišćenje takvih proizvoda..[21]. Na slikama 1.91.20 su prikazani najvaţniji bezbedonosni simboli.

Slika1.9. Obrnuti epsilon Ovaj simbol se nalazi na sprej bocama i znači da je označavanje u skladu sa zahtevima. To su proizvodi koji se moraju koristiti oprezno, zato što su npr. zapaljivi i slično.

Slika1.10. Zapaljivo Ovaj simbol se nalazi na proizvodima koji su zapaljivi ili visoko zapaljivi. Uobičajen na bocama za lakove, boje i sl. Iznad ovog simbola se često nalaze i oznake: F - visoko zapaljivo, F+ - ekstremno zapaljivo i O - oksidirajuće, oslobaĎa veliku toplotu u dodiru sa drugim upstancama.

Slika1.11. Andrejev krst Ovaj simbol se nalazi na proizvodima klasifikovanim kao štetnim ili da mogu delovati iritirajuće. To su obično lakovi koji su štetni po zdravlje. Iznad ovog simbola se često nalaze i oznake: Xn - štetno, opasno i Xi – iritantno. 32

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Slika1.12. Mrtvačka glava Oznaka za veoma rizične i otrovne proizvode. Iznad ovog simbola se često nalaze i oznake: T - visoko toksično i T+ - jako toksično.

Slika1.13. Ekplozivno Ovaj simbol sa nevedenom reči "explosive" označava supstance koje mogu eksplodirati pod uticajem plamena ili trenja.

Slika1.14. Korozivno Ovaj simbol označava supstance koje mogu uništiti organske materije u dodiru sa njima.

Slika1.15. Opasno za životnu sredinu Ovaj simbol označava supstance koje su štetne za ţivotnu okolinu.

. Slika1.16. Ozonski neškodljivo

33

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

Proizvodi označeni ovim simbolom (sprej boce) su punjene gasom koji je neškodljiv za ţivotnu sredinu. Obično se za raspršivanje koristi butan i zato se na tim proizvodima obično nalazi i simbol "zapaljivo", što znači da se mora koristiti sa datim preporukama.

Slika1.17. Opipljivo upozorenje Da bi slepe osobe uočili štetnost i opasnost upotrebe nekog proizvoda, evropska je direktiva da se takvi prozvodi označe ovim simbolom. To je trougao veličine oko 18 mm, ispupčen da bi ga slepa osoba osetila pod prstima.

Slika1.18. Zaštitni/sigurnosni čep Proizvodi koji imaju razne rizike po zdravlje ako se ne koriste ispravno, npr. od strane dece, imaju zaštitni čep koji obezbeĎuje da se proizvod moţe koristiti tek nakon ispravnog otvaranja čepa.

Slika 1.19. Pre upotrebe promućkati Ovaj simbol znači da označeni proizvod treba pre upotrebe promućkati da bi se razbio stvoreni talog i uravnoteţila njegova gustina (boje, lakovi i sl.). Izgled listice za materije sa izraţenim radioaktivnim i otrovnim osobinama i za radioaktivne materije III grupe su prikazani na slici 1.20.

34

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

a)

b)

Slika1.20. Izgled listice za materije sa izraženim radioaktivnim i otrovnim osobinama (a) i za radioaktivne materije III grupe(b) Da bi se istakli njihova vaţnost i značenje, takvi simboli su po pravilu veći od ostalih, nalaze se jedan pored drugog i što je moguće više udaljeni od ostalog teksta i ilustracija na etiketi/ambalaţi. 1.4.5 .4. INTERNACIONALNI ENERGY STAR ® PROGRAM

Globalno otopljavanje i drugi globalni problemi ţivotne sredine su u bliskoj vezi sa korišćenjem energije. Poslednjih godina se odigralo drastično povećanje potrošnje energije u razvijenim zemljama.U takvim okolnostima, krajem 1995. godine, pokrenut je internacionalni ENERGY STAR® program baziran na dogovoru Japana i SAD. To je bio skup kriterijuma za smanjenje potrošnje energije kod kancelarijske opreme sa prvenstvenim ciljem očuvanja ţivotne sredine. Kasnije su i druge zemlje ( Australija, Novi Zeland, Tajvan i Kanada) podrţale i pristupile ovom programu, a takoĎe i zemlje EU.

Slika1.21.Internacionalni ENERGY STAR ® program[37] Na trţištu se ovaj program manifestuje tako što ENERGY STAR® oznaka na proizvodima ukazuje da ti proizvodi zadovoljavaju specifikacije programa za štednju energije i da se time, bez obzira na njihovu cenu, potrošačima ukaţe na prednosti takvih proizvoda u odnosu 35

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

na očuvanje ţivotne sredine sa stanovišta štednje energije. Oznaka se moţe nalaziti na proizvodu, ambalaţi ili pripadajućoj dokumentaciji. Potrošači su podrţavanjem ovog programa u situaciji da direktno utiču na očuvanje ţivotne sredine i da ostvare značajne uštede u troškovima za energiju, a proizvoĎači, veletrgovci i prodavci su stimulisani da na osnovu toga više proizvode i prodaju takve proizvode i značajnije rade na njihovoj promociji. Danas su pored prvobitno utvrĎenih kriterijuma za kancelarijsku opremu, specificirani kriterijumi i za neke druge grupe proizvoda: bela tehnika, oprema za kućnu klimatizaciju, audio-video tehnika i kancelarijska oprema .Samo najbolji aparati u svojoj klasi dobijaju znak "Energetske zvezdice". Prema Zakonu Evropske unije, svi novi električni ureĎaji i aparati za domaćinstvo, koji se na trţištu Evropske unije prodaju, iznajmljuju ili kupuju, moraju imati oznaku energetskog razreda, koja pokazuje prosečnu potrošnju električne energije pri korišćenju ureĎaja i aparata.Da bi se ureĎaji za domaćinstvo prodavali u zemljama članicama Evropske unije, čak i katalozi za naručivanje poštom, oglasi na Internetu i prateća dokumentacija proizvoĎača moraju da sadrţe ove informacije. Bez obzira na činjenicu što zakonska regulativa u našoj zemlji ne zahteva da pomenuti proizvodi imaju oznake energetskog razreda, većina proizvoda na našem trţištu ima ove oznake. Na slici 1.22 je prikazan izgled nalepnice za označavanje energetskog razreda aparata za domaćinstvo.

Slika 1.22. Nalepnica za označavanje energetskog razreda aparata za domaćinstvo[43]

36

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Skala energetskih razreda prikazana je strelicama sa slovnim oznakama od "A " do "G" , pri čemu su strelice različite duţine i boje.Energetski razred "A" je označen strelicom zelene boje, koja je i najkraća.Duţa strelica znači i veću potrošnju energije.Energetski razred "G" označava ureĎaj sa najvećom potrošnjom energije, odnosno najmanje energetski efikasan ureĎaj.

1.4.5.5 SIMBOL "e"

Simbol "e" na proizvodima označava da proizvoĎač, distributer ili uvoznik garantuje da se u označenom pakovanju, u proseku nalazi količina koja je nominalno naznačena na pakovanju. Ovaj simbol je prvenstveno ustanovljen za nesmetan protok roba izmeĎu zemalja članica EU, a kasnije je počeo da se primenjuje i u drugim zemljama. Simbol "e" se po pravilu nalazi u istoj liniji sa oznakom nominalne količine( primer: 250g ).

Slika1.23. Izgled "e" simbola[37]

1.5. AMBALAŢA I PAKOVANJE 1.5.1. FUNKCIJA I PODELA AMBALAŢE Naziv ambalaţa potiče od francuske reči ¨amballage¨ što znači pakovanje, upakivanje, pribor za pakovanje, a paket(fr. paquet, ital. pacchetto, nem. pack) predstavlja sveţanj , robu sloţenu i zavijenu u hartiju, kutiju i dr. Ambalaţa je sredstvo koje prihvata proizvod i štiti ga do upotrebe.Pakovanje je tehnološki proces stavljanja proizvoda u ambalaţu. Pakovanje je završna faza proizvodnje i ima za cilj, pored ostalog, da omogući finalnom proizvodu lakšu, pouzdaniju i sigurniju manipulaciju, skladištenje i transport do kupca.Pakovanje je tehnološki proces postavljanja proizvoda u ambalaţu. Praćeno je operacijama kao što su : priprema, razdeoba, odmeravanje proizvoda, podešavanje odnosa komponenta, razlivanje, ubacivanje, zatvaranje ambalaţe, obeleţavanje jediničnih pakovanja, zbirno pakovanje, etiketiranje i paletizacija. 37

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

Ciklus pakovanja je sloţen proces i obuhvata sledeće osnovne procese : -prihvat pomoćnih materijala, ambalaţnih materijala i ambalaţe, njihovo pravilno skladištenje i pripremu za liniju pakovanja, - priprema proizvoda za postavljanje u ambalaţu, -izvoĎenje niza operacija na liniji pakovanja i -rad na sprovoĎenju unutrašnjeg transporta, skladištenje gotovih proizvoda, pakovanje proizvoda u transportnu ambalaţu na palete i u kontejnere namenjenje za transport vozom, brodom, kamionima i avionom. Pakovanje moţe biti ručno, mašinsko, poluautomatsko, automatsko, diskontinuirano i kontinuirano, a tip pakovanja zavisi od količine proizvoda i ekonomičnosti samog procesa pakovanja. Pakovanje prehrambenih proizvoda se moţe izvoditi kao : -pakovanje proizvoda pri atmosferskim uslovima, -pakovanje proizvoda sa odstranjivanjem vazduha iz ambalaţe i sadrţaja(vakuumsko pakovanje), -pakovanje proizvoda sa zaštitnim gasovima i -aseptično pakovanje , koje se primenjuje kod prehrambenih i farmaceutskih proizvoda. Ambalaţa ima sledeće osnovne funkcije : -da prihvati proizvod, bez njegovog rasipanja , -da štiti proizvod od spoljašnjeg uticaja, -da je lepo oblikovana , i da svojim dizajnom i estetskim izgledom pomaţe prodaju proizvoda, -da prilagodi i prezentira proizvod prema uslovima trţišta, standardu potrošača, običajima i navikama naroda, -da je jednostavna i praktična u primeni, -da je ekonomična, -da se uklapa u savremeni automatizovani proces proizvodnje, -da odgovara svim propisima :sanitarnim, pravnim, i trgovačkim, -da pruţa sve informacije o proizvodu kao i načinu njegove upotrebe, -da ima datum i rok upotrebe sadrţaja, -da je na deklaraciji označena masa proizvoda i cena, ako se to zahteva. Primarna funkcija ambalaţe namirnica, tj. zaštita proizvoda na njenom putu od izvora do potrošača, ne sme se prepuštati slučaju. Ambalaţa je zbog svoje prirode i funkcije neodvojivi deo proizvoda. Prvi zahtev vezan za ambalaţu je da ni u jednom pogledu ne dovodi u 38

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE opasnost zdravlje potrošača. To je posebno vaţno za ambalaţu koja dolazi u neposredan kontakt s namirnicama. , a upravo ambalaţa postaje vitalan i neodvojiv deo proizvoda. Zbog te vaţnosti, u većini zemalja postoje opseţni zakoni koji se odnose na ambalaţu, posebno stoga da bi se potrošači zaštitili od hrane lošeg kvaliteta i promenjenih svojstava. Zaštitna funkcija ambalaţe podrazumeva : a) zaštitu od mehaničkih sila (naprezanje vertikalnih sila, naprezanje horizontalnih sila i naprezanje od udaraca) i b) zaštitu od klimatskih uslova (spoljašnji i unutrašnji klimatski uslovi, svetlost, korozija, delovanje insekata i glodara). Ambalaţa mora biti tako konstruisana da u okviru svoje upotrebne funkcije omogući: lako otvaranje, pripremu robe za upotrebu , uzimanje potrebne količine robe bez rasipanja i ponovno zatvaranje ambalaţe , ukupno estetsko delovanje ambalaţe i robe u njoj i upotreba ispraţnjene ambalaţe. Podela ambalaţe se moţe izvršiti prema : -vrsti ambalaţnih materijala, -odnosu ambalaţe na upakovani proizvod, -trajnosti i vrednosti ambalaţe, -funkciji ambalaţe u prometu, -mestu transporta ambalaţe , -upotrebi sredstava za transport, -nameni i -obliku. Za izradu ambalaţe koriste se različiti materijali: papir, metal, drvo, staklo, tekstil, plastika, aluminijumska folija, plastična folija i dr. TakoĎe, ambalaţa moţe biti od kombinacije različitih materijala (kompleksna ambalaţa). Pri ambalaţiranju pojedinih vrsta robe koriste se i neki drugi pomoćni materijali (kao trake i sl.) čijom primenom se dobijaju buntovi ili bale. Ambalaţa se prema vrsti ambalaţnih materijala deli na sledeće grupe: - papirna i kartonska ambalaţa, - drvena ambalaţa, - metalna abalaţa, - staklena ambalaţa, - tekstilna ambalaţa, - plastična ambalaţa, - keramička ambalaţa, - kompleksna (višeslojna) ambalaţa i 39

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

- pomoćni materijalli za pakovanje. Podela ambalaţe u odnosu prema sadrţaju se moţe izvršiti na : -primarnu (neodvojivu) ambalaţu, koja je u stalnom dodiru sa sadrţajem i -sekundarnu (odvojivu) ambalaţu koja se koristi za skladištenje i transport. Podela ambalaţe prema vrednosti se vrši na : -krupnu (investicijsku) ambalaţu, koja je trajnosti veće od 12 meseci i pripada osnovnim sredstvima , -sitnu ambalaţu, koja ima isti tretman kao i sitan inventar. Ambalaţa se prema trajnosti i načinu upotrebe deli na sledeće grupe : -povratnu ambalaţu koja se moţe koristiti više puta za pakovanje istih ili sličnih sadrţaja (boce, kontejneri , transportna ambalaţa), -nepovratnu ambalaţu koja se koristi samo jednom, a nakon odbacivanja se moţe koristiti kao sekundarna sirovina (kartonske kutije, kutije od valovite lepenke, kompleksna ambalaţa) Prema nameni ambalaţa se deli na sledeće grupe : - ambalaţa za prehrambene i konditorske proizvode, - ambalaţa za tekstilnu robu, - ambalaţa za farmaceutske proizvode , - ambalaţa za hemijsku industriju, - ambalaţa za metalopreraĎivačku industriju, - ambalaţa za industriju obuće i - transportna ambalaţa od valovitog kartona. Ambalaţa se prema obliku deli na sledeće grupe : kese, sanduci, vreće, kutije, limenke, kante,boce, baloni,tube, folije, tegle, burad i dr. Prema mestu transporta upakovanih sadrţaja, ambalaţa se deli na : -kontinentalnu i -prekomorsku ambalaţu. Podela ambalaţe prema funkciji u prometu se vrši na sledeći način: -prodajna ambalaţa i -zbirna ambalaţa , -transportna ambalaţa. Prodajna ambalaţa je u suštini primarna (neodvojiva). Zbirna ambalaţa objedinjuje više jedinica primarne ambalaţe , a transportna ambalaţa objedinjuje više jedinica zbirne ili prodajne ambalaţe. Prodajna ambalaţa se koristi kod pakovanja robe široke potrošnje i ona prezentuje 40

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE robu potencijalnom kupcu.Na njoj se moraju naći podaci o sastavu i svojstvima robe u svakoj prodajnoj jedinici i bar-kod, a njena uloga je da štiti robu i garantuje odreĎenu količinu i kvalitet robe u predviĎenom roku. Zbirna ambalaţa sluţi za pakovanje većeg broja prodajne ambalaţe.Zbirna ambalaţa se moţe posmatrati i kao prodajna, jer se u prodaji vrlo često nalazi uz prodajnu. Transportna ambalaţa sluţi za zajedničko pakovanje više jedinica prodajne ili zbirne ambalaţe. Njena uloga je da zaštiti robu od oštećenja prilikom transporta, skladištenja i manipulacije, a njen izgled nije presudan za prodaju, imajući u vidu da najčešće ne dolazi u kontakt sa potrošačima. Podela ambalaţe prema upotrebi sradstava za transport , se moţe izvršiti na ambalaţu koja se koristi za transport roba : kamionima i hladnjačama, vozom, brodom i avionom. Proizvodnja ambalaţe se vrši u sledećim segmentima : -proizvodnja valovitog(talasastog) papira i kartona odnosno ambalaţe od papira i kartona, -proizvodnja ambalaţe od plastike, -proizvodnja ambalaţe od šupljeg stakla, -proizvodnja ambalaţe od drva, -proizvodnja ambalaţe od lakih metala i -proizvodnja ambalaţe od čelika. Kriterijumi koji su od relevantnog značaja pri odlučivanju da li će se neki materijal koristiti za izradu ambalaţe , se mogu svrstati u sledeće grupe : -tehnička svojstva (zavisno od vrste ambalaţe: fizička, hemijska i mehanička), -spoljni izgled (estetska komponenta, dizajn), -sposobnost zaštite (vreme za koje ambalaţa moţe da čuva proizvod), -funkcionalnost ambalaţe (lako zatvaranje i otvaranje, da je povratna ili da se lako uništava), -mogućnost konstantne izrade ambalaţe (da postiji siroviona za duţu proizvodnju) i -cena ambalaţe. Ambalaţa za jedan proizvod ne moţe biti rešenje zauvek, a najpouzdaniji izbor ambalaţe je na osnovu propisa, standarda ili ugovora. Estetska prihvatljivost ambalaţe ne zavisi samo od vrhunskog dizajna, nego i od vrste materijala koji se koristi za izradu ambalaţe. 41

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

1.5.2. MATERIJALI ZA IZRADU AMBALAŢE Razvojni put ambalaţnih materijala i ambalaţe kao i pakovanja prehrambenih i drugih proizvoda je vrlo dug. Osnovni cilj je uvek bio isti, da pripremjene i konzervisane proizvode sa nepromenjenim svojstvima, kao i proizvode u sveţem , osušenom, pothlaĎenom i smrznutom stanju očuva za duţi period. Vaţniji (najčešći) materijali za izradu ambalaţe su lim, staklo, papir, plastične mase i drvena ambalaţa. Za izradu papirne ambalaže koriste se običan, specijalni i natron papir, talasasti karton i višeslojni karton. Za izradu metalne ambalaže koriste se različiti metali i legure. Ova vrsta ambalaţe ima izvanredne fizičke osobine, a nedostatak nekih je nedovoljna hemijska otpornost, podloţnost koroziji, veća masa i cena u odnosu na papirnu, drvenu, plastičnu i tekstilnu ambalaţu. Za izradu drvene ambalaže koristi se rezana graĎa četinara i lišćara, po pravilu jeftinije vrste, kao i proizvodi prerade drveta (šper ploča, furniri i dr.). Drvena ambalaţa se pojavljuje u različitim oblicima i po pravilu je nepovratna, odnosno za jednokratnu upotrebu. Staklo ima široku primenu u izradi potrošačke i komercijalne ambalaţe. Ima veliku hemijsku otpornost, ne stvara toksične proizvode, ne daje miris, otporno je na atmosferske uticaje i nepropustljivo je za mikroorganizme, gasove i tečnosti. Osnovni nedostatak je laka lomljivost, relativno velika teţina i slaba zaštita od uticaja sunčeve svetlosti. Osim za pojedine robe (kisela voda, osveţavajuća pića i sl.), ova ambalaţa je po pravilu nepovratna. Staklo je visokovredan i značajan ambalaţni materijal, koji istovremeno čuva i štiti materijal.Nepropusno je i mirisi i arome ne mogu ući i izaći iz stakla. Ţivotne namirnice upakovane u staklu ostaju apsolutno nepromenjene, prirodne i sveţe.Za razliku od drugih ambalaţnih materijala, staklo je moguće u potpunosti reciklirati i ponovo ga upotrebiti više puta, uz nepromenjeni kvalitet. Tekstilna ambalaža se proizvodi od vlakana biljnog, ţivotinjskog i sintetičkog porekla. Od ove ambalaţe proizvode se uglavnom vreće različitih dimenzija, različite gustine tkanja sa različitim načinom vezivanja i zatvaranja, što je predmet posebnih standarda. Ova ambalaţa je po pravilu nepovratna. Zahvaljujući svojim specifičnim osobinama, plastična ambalaža je vrlo brzo osvojila trţište. Ona se relativno lako proizvodi, sa malim utroškom energije i vremena, poseduje mogućnost postizanja specifičnih 42

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE svojstava, najrazličitijih oblika i dimenzija. Tipični oblici ambalaţe od plastičnih masa su boce, gajbe, korpe, baloni, kante, burad i dr., a od folija se proizvode tube, vreće i sl. Po pravilu se koristi kao nepovratna ambalaţa. Razvoj novih materijala i potrebe racionalizacije procesa pakovanja doveo je do pojave novih oblika, odnosno kombinovane (kompleksne) ambalaţe koja je nastala spajanjem kartonske i plastične ambalaţe koji polako potiskuje konvencionalne oblike kartonske ambalaţe. Kombinovani materijali(laminati) su relativno noviji ambalaţni materijali.Sastavljeni su od više meĎusobno čvrsto spojenih ambalaţnih materijala u obliku folija. Kao slojevi laminata upotrebljavaju se manje ili više fleksibilni materijali: razne vrste papira, tanji kartoni, celofani, aluminijumske folije i folije različitih plastičnih masa. Svaki sloj prenosi svoja dobra svojstva ovom višeslojnom materijalu i prekriva loša svojstva ostalih slojeva, pa se na taj način dobije ambalaţni materijal sa odgovarajućim svojstvima za pakovanje različitih roba. Pravilnim odabirom pojedinih slojeva, moguće je uz povoljnu cenu dobiti laminat čija svojstva najbolje odgovaraju odreĎenoj robi i zahtevima trţišta. S obzirom na veliki broj mogućih kombinacija slojeva, moguće je dobiti laminate s vrlo različitim svojstvima i različitim područjima primene. Prema broju slojeva, ne računajući pri tom slojeve veziva i slojeve za oplemenjivanje, laminati mogu biti: dvoslojni, troslojni i višeslojni. Prema prozirnosti ovi materijali se na trţištu pojavljuju kao : prozirni i neprozirni. Pri izboru folija za izradu laminata, prvo se bira folija koja laminatu daje osnovna mehanička svojstva. Za neprozirne laminate to su obično papiri ili tanji kartoni, ali moţe biti i aluminijumska folija zbog svojih odličnih mehaničkih osobina, a kao osnovne folije za prozirne laminate uzimaju se polietilenske, polipropilenske ili neke druge plastične folije. Nakon izbora osnovne folije biraju se ostale, vodeći pri tom računa o svojstvu osnovne folije i potrebnim svojstvima laminata. Redosled slojeva odreĎuje se prema svojstvima robe i zahtevima trţišta. Za spoljašnji sloj uzima se folija koja ima povoljna svojstva kao i svojstva od kojih zavisi estetski izgled ambalaţe.Na gornjem sloju se obično nalazi odštampana deklaracija. Za donji ili unutrašnji sloj se koristi folija koja ima najmanju propustljivost za gasove i vodenu paru. Posebno treba voditi računa pri izboru donjeg sloja za ambalaţu u koju se pakuju namirnice ili agresivne robe. On mora biti netoksičan, i bez mirisa i ukusa

43

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

a za agresivne robe, on mora biti otporan na agresivnost odreĎene vrste robe. Odabrane folije mogu se meĎusobno spajati u jednu kompaktnu celinu: kaširanjem i ekstruzionim laminiranjem, a koji će postupak biti primenjen zavisi od vrste odabrane folije. Kaširanje je postupak za spajanje dve folije uz upotrebu sila adhezije, odnosno sredstava za spajanje. Kao adheziv mogu sluţiti dvokomponentna sintetička lepila, prirodna lepila i voskovi. Prema vrsti upotrebljenog adheziva razlikuju se tri postupka kaširanja: suvo kaširanje , mokro kaširanje i termokaširanje.Termokaširanje je postupak spajanja prilikom koga se adheziv tokom spajanja zagrevanjem otopi. Kao adhezivi se upotrebljavaju: voskovi, parafini, smole i slični materijali . Materijali koji su dobijeni ovim postupkim se odlikuju nepropusnošću za gasove i vodenu paru, fleksibilni su, postojani prema uljima i mastima i dobro podnose niske temperature, ali ne podnose visoke temperature. Ekstruzionim laminiranjem se dva materijala oslojavaju izlivanjem tankog meĎusloja polietilenske ili druge smole, čime se vrši spajanje različitih materijala očvršćavanjem dodatog meĎusloja. Ovaj postupak se primenjuje najčešće za spajanje hartije i aluminijumske folije. Pravilnik o zdravstvenom nadzoru nad predmetima opšte upotrebe postavlja odreĎene uslove za ambalaţu prehrambenih proizvoda .Predmeti opšte upotrebe jesu materijali i predmeti koji dolaze u neposredan dodir s hranom i predmeti široke potrošnje. Posebni zahtevi u pogledu zdravstvene ispravnosti propisani ovim Pravilnikom odnose se na ambalaţu koja dolazi u neposredan dodir sa kozmetičkim proizvodima i sa dezinficijensima Ambalaţa mora biti izraĎena od materijala koji ne utiču nepovoljno na organoleptička, hemijska ili fizička svojstva predmeta opšte upotrebe sa kojima su u neposrednom dodiru, ne sadrţe, niti otpuštaju materije koje mogu biti štetne za zdravlje ili u količinama štetnim za zdravlje, odnosno ne utiču nepovoljno na odrţavanje predmeta opšte upotrebe u zdravstveno ispravnom stanju. Boje i punila koja se koriste u proizvodnji ambalaţe moraju biti zdravstveno ispravna. Aluminijum za izradu ambalaţe mora biti čistoće najmanje 99,5% i mora biti prevučen zaštitnim lakom, odnosno zaštićen folijom od zdravstveno ispravnog polimernog materijala. 1.5.3. KVALITET AMBALAŢE Radi utvrĎivanja kvaliteta ambalaţe i ambalaţnih materijala vrše se različita ispitivanja , u zavisnosti od vrste upotrebljenog ambalaţnog 44

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE materijala. Tako na primer, kod ispitivanja metalne ambalaţe vrše se sledeća odreĎivanja: odreĎivanje debljine i odreĎivanje sastavnih komponenti legure, odreĎivanje poroznosti prevlake laka, provera otpornosti laka,ispitivanje limenki na mehaničku otpornost prema dejstvu unutrašnjeg pritiska i vakuuma i dr. Kod staklene ambalaţe ispituje se otpornost stakla prema kiselinama i alkalijama,ispitivanje termičke otpornosti staklene ambalaţe, ispitivanje na udar, odreĎivanje rastvorljivosti stakla, dimenzionalna kontrola staklene ambalaţei dr. Kod papira i kartona vrši se odreĎivanje sadrţaja vlage različitim metodoma,odreĎivanje pepela u papiru,odreĎivanje propustljivosti vazduha kod papira i kartona i otpornost na delovanje ulja i masti . Kod plastične i kombinovane ambalaţe vrši se ispitivanje ambalaţe prema dejstvu spoljneg pritiska, odreĎivanje hermetičnosti ambalaţe, odreĎivanje propustljivosti gasova i vodene pare ambalaţnih materijala, odreĎivanje rastvorljivosti ambalaţnih materijala, razdvajanje i rastvaranje slojeva kod kombinovanih materijala. Najčešće se ispituje se prazna ambalaţa, ambalaţa napunjena robom i ambalaţa napunjena robom u uslovima transporta, a primenjuju se mehanička i hemijska ispitivanja ambalaţe. Mehaničkim ispitivanjima utvrĎuje se čvrstoća, tvrdoća u odnosu na debljinu materijala, uticaj vlage i promene temperature. Hemijskim ispitivanjima utvrĎuju se hemijske promene materijala za ambalaţu.. Kod različitih vrsta folija ispituje se čvrstoća materijala, prekidno i proporcionalno istezanje, otpornost na kidanje,otpornost na udar ili ţilavost, zavarljivost, odnosno sposobnost plastične folije da se spaja zavarivanjem, nepropustljivost vodene pare, nepropustljivost masnoća i ulja i nepropustljivost gasova (arome, mirisa). Meri se nepropustljivog kiseonika, azota, ugljen- dioksida, kao i različitih aroma i mirisa, koji se nalaze u prehrambenim, kozmetičkim i drugim proizvodima. OdreĎjuje se takoĎe i maksimalna i minimalna temperatura upotrebljivosti (granične temperature kod kojih folija još ima zadovoljavajuća svojstva i moţe ispuniti svoju funkciju ), hemijska otpornost odnosno otpornost na odreĎene vrste kemikalije ) i dimenzionalna stabilnost pod uticajem vlage i temperature. Ambalaţa mora biti zdravstveno ispravna, kako ne bi nepovoljno uticala na sastav i senzorne karakteristike upakovanog prehrambenog proizvoda. U direktnom kontaktu ambalaţe sa upakovanim sadrţajem moţe doći do migracije komponenata ambalaţe u upakovanu namirnicu. Migrirane komponente mogu da izazovu fizičke, hemijske i senzorne promene upakovanih namirnica. Postoji nekoliko tipova migracije : 45

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

- prelaz sastojaka ambalaţe u namirnicu, - propusnost gasova, vodene pare i isparljivih organskih jedinjenja ambalaţe i namirnice i - prelaz sastojaka namirnice u ambalaţni materijal . Migracijski sastojci mogu biti monomerni i polimerni aditivi, uključujući produkte hemijske razgradnje tokom procesa obrade a ukoliko je njihovo prisustvo u namirnici u količini većoj od dopuštene, u najgorem slučaju mogu biti toksični ili mogu na proizvod prenositi neprihvatljive mirise i ukuse. Treba imati na umu da svaka interakcija proizvoda i ambalaţnog materijala predstavlja jedinstven slučaj koji zahteva posebno proučavanje. Kada prestane da se upotrebljava, ambalaţa postaje otpad. Nekontrolisano i neracionalno odlaganje nerazgradljivog ambalaţnog otpada, odnosno ispuštanje opasnih materija i teških metala ugroţava ţivotnu sredinu. Ova kontaminacija ima negativne posledice i na lanac ishrane. Ambalaţa u značajnoj meri utiče na promenu prirodnih odnosa u ţivotnoj sredini. Njen uticaj počinje korišćenjem sirovina, nastavlja se postupcima proizvodnje, primene i ne završava se korišćenjem upakovanog proizvoda. U toj fazi ambalaţi prestaju funkcionalne karakteristike i ona postaje ambalaţni otpad. Iskorišćena i odbačena ambalaţa moţe estetski narušiti ţivotnu sredinu. Pored toga, ona u svim fazama moţe uticati na zagaĎenje vazduha, vodotokova i zemljišta, što je posebno izraţeno u neadekvatnim postupcima sa odbačenom ambalaţom. U svakom slučaju, kod svih vrsta ambalaţe opravdano je iz ekoloških razloga primeniti sve moguće postupke ponovne prerade u cilju smanjenja mase za odlaganje u deponije. Ambalaţa koja se primenjuje u prehrambenoj industriji, mora da ispuni visoke zahteve u pogledu zdravstvene ispravnosti. Vaţan zahtev Direktive 94/62/EC evropskog zakonodavstva o ambalaţi i ambalaţnom otpadu se odnosi na ukupan nivo koncentracije kadmijuma, šestovalentnog hroma, olova i ţive u ambalaţi ili komponentama ambalaţe, s obzirom na činjenicu da njihovo prisustvo moţe ugroziti zdravlje potrošača i ţivotnu okolinu. Oblast upravljanja ambalaţom i ambalaţnim otpadom karakteriše uspostavljanje sloţenog sistema koji obuhvata selektivno sakupljanje, transport, skladištenje, tretman i odlaganje ambalaţnog otpada. Da bi omogućila sigurnost prehrambenih proizvoda , ambalaţa mora da : - zadovolji sve zahteve s obzirom na sastav materijala, 46

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE - ne bude oštećena od vremena pakovanja do trenutka upotrebe, - omogući zaštitu od mikroorganizama ,insekata, glodara i ostalih štetočina, - zadovolji rigorozne zahteve tokom proizvodnje, distribucije i skladištenja,. - spreči promenu ukusa i mirisa, - omogući adekvatnu zaštitu od vlage, kiseoniika i uticaja svetlosti, - omogući označavanje koje pruţa informacije, uključujući identifikaciju marke proizvoda, teţinu, ime proizvoĎača, adresu i kodove, datum pakovanja, uputstva za pripremanje, hranjive vrednosti itd., - vidljivost sastojaka ( samo u nekim slučajevima) - mogućnost jednostavnog otvaranja, ponovnog zatvaranja, sigurnog rukovanja itd. Očigledno je da postoje veoma mnogobrojni različiti zahtevi pravilne primene ambalaţe kod prehrambenih proizvoda, koji moraju biti zadovoljeni. Osim vaţne uloge ambalaţe u odrţavanju sigurnosti i zdravstvene ispravnosti proizvoda, označavanje je takoĎe značajan elemenat. Godine 1979. usvojena je Smernica Evropske unije (79/112) za označavanje na ambalaţi. Prema Smernici, označavanje mora biti jednoznačno, odnosno ne sme zbunjivati kupca i mora jasno da sadrţi : - ime pod kojim se proizvod prodaje, - sastojke, - količinu/teţinu, - rok upotrebe i način čuvanja, - ime i adresu proizvoĎača, - poreklo i uputstva za rukovanje. Različito od Smernice EU, američki propisi uključuju i zahtev za isticanjem hranjivih vrednosti na većini prehrambenih proizvoda.

1.6. TRANSPORT, SKLADIŠTENJE I KONTROLA ROBE Transport robe se moţe vršiti različitim transportnim sredstvima, a najčešće su u primeni :teretna motorna vozila, transport ţeleznicom, brodom i avionom.

47

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

Transport vodenim putem se obavlja teretnim brodovima koji mogu biti različite konstrukcije. Ţeleznicom se roba prevozi u otvorenim ili zatvorenim teretnim vagonima. Drumski saobraćaj ima odreĎenih prednosti u odnosu na druge vrste saobraćaja, a one se ogledaju u tome što se u toku jednog dana moţe obaviti dopremanje lako kvarljivih namirnica do odreĎenog odredišta i da se kamion u toku jednog istog dana vrati na početno odredište. Avionski prevoz je privredna delatnost prevoza, prenosa, premeštaja robe i putnika, svim vrstama aviona i letilica, na svim vazdušnim putevima. IATA (International Air Transport Association) je meĎunarodna organizacija za vazdušni prevoz.To je organizacija koja predstavlja udruţenje svih svetskih redovnih vazdušnih kompanija, a njen glavni zadatak je da se vazdušni saobraćaj odvija najvećom mogućom brzinom, sa sigurnošću, udobnošću , efikasnošću i ekonomičnošću. Prema nameni postoje sledeće vrste aviona : putnički avioni , teretni avioni i avioni opšte namene . Avionskim prevozom se transportuju sledeće vrste pošiljki : - hitne pošiljke(vakcine, vaţni dokumenti i ugovori, rezervni delovi za postrojenja bez kojih oni ne bi mogli da rade i sl.) -pošiljke koje imaju visoku vrednost u odnosu na svoju težinu(zlato, dijamanti, nakit, vredni metali, vrednosni papiri, novac i robe za koje pošiljalac izjavi da imaju vrednost veću od 1000 USD/kg. -redovne (uobičajene) pošiljke, koje se dele na: pokvarljive i nepokvarljive pošiljke.Pokvarljive pošiljke su pošiljke čiji je ţivotni vek kratak, pa je potrebno da se skrati vreme izmeĎu procesa proizvodnje i krajnje potrošnje što moţe omogućiti samo vazdušni prevoz (cveće, morski plodovi, nesezonsko voće i povrće, novine, filmovi i dr.) U nepokvarljive redovne pošiljke se ubraja visokovredna lomljiva roba, osetljiva optička roba, elektronska roba i sl., tekstil, poluproizvodi potrebni za nastavak proizvodnje, mikročipovi i dr. Prevoz opasnih materija spada u granu specijalnog tereta koji se prevozi avionom, pa zahteva specifičan postupak prilikom otpremanja, jer takve materije svojim hemijskim i fizičkim osobinama mogu da ugroze posadu, transportno sredstvo, teret i druge osobe koje dolaze u dodir sa takvim teretom.Opasne materije se prevoze u avionima za prevoz tereta ili avionima, koji su specijalno namenjeni za prevoz opasnih materija, a vrlo retko u putničkim avionima. Utovar i istovar 48

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE opasnih materija se ne sme vršiti za vreme atmosferskih neprilika, koje bi mogle izazvati eksploziju, poţar, uništenje ili prosipanje opasne materije, kao i za vreme punjenja aviona gorivom. Ostale specijalne pošiljke koje se prevoze avionom su: lako pokvarljiva roba, tečnosti, sveţe meso, posmrtni ostaci, teški tereti (tereti iznad 150 kg), vrednosne pošiljke (zlato, drago kamenje, nakit i sl.), diplomatske pošiljke, ţive ţivotinje, opasne ţivotinje, cveće i dr. Osnovni zahtevi koji se postavljaju kod skladištenja , transporta i ostalih faza distribucije su : - odrţavanje odgovarajućih klimatskih, tehnoloških i organizacionih uslova u skladištu , transportu i celokupnoj distribuciji proizvoda, -odgovarajuće pakovanje i -poštovanje tehnologije rukovanja robom. Distribucija podrazumeva sva skladištenja, utovare, pretovare i istovare, odnosno transporte kojima je proizvod podvrgnut na svom putu od proizvoĎača do potrošača. Transportno pakovanje je tehnologija koja treba da obezbedi sigurnu i jeftinu distribuciju nekog proizvoda. Distribucija se odnosi na sva skladištenja i transporte proizvoda; od fabrike gde je proizveden, preko veleprodaje i maloprodaje, do krajnjeg kupca . Opasni proizvodi moraju biti transportno zapakovani i označeni prema zakonskim propisima. Skladištenje robe je veoma vaţna faza , pri čemu ukoliko uslovi skladišta i čuvanja robe nisu adekvatni, odnosno optimalni, moţe doći do oštećenja ili čak potpunog uništenja robe. Postoje zajednička pravila skladištenja i zakonski propisi za pojedine vrste robe (zapaljiva roba, otrovna roba, prehrambeni proizvodi). Na robu u skladištu mogu štetno uticati sledeći faktori: - vlaga, - temperatura, - sunčeva svetlost, - strani mirisi, - prisustvo mikroorganizama, - insekti, glodari i dr. Skladišta mogu biti zatvorena, poluzatvorena ili potpuno otvorena, za skladištenje robe veće mase i većih dimenzija, kao i za odreĎene vrste robe koje treba da se suše. Prema prostoru skladišta se dele na : - zatvorena (skladišta u uţem smislu) i 49

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

-

otvorena (skladišta u širem smislu).

Skladišta se prema značenju dele na : glavna skladišta i priručna skladišta, a prema predmetu uskladištenja na: opšta (mešovita) skladišta i specijalna skladišta (silosi, za eksplozivnu robu, za otrovnu robu) U odnosu na grupu predmeta, skladišta se dele na: - skladišta u industrijskim preduzećima, - skladišta u trgovinskim preduzećima, - skladišta alata i - skladišta ambalaţe. U zavisnosti od vrste robe, razlikuju se skladišta za: -poljoprivredno-prehrambene proizvode, -metale i metalne proizvode, -goriva i maziva, -graĎevinske materijale, -drvo i proizvode od drveta, -hemijske proizvode, -tekstilne proizvode, -gumu i plastične mase, -mašine,alate i instrumente, -elektrotehničke proizvode i -lakoisparljive hemijske proizvode. Veoma je vazno obratiti paţnju na to koje vrste robe se mogu skladištiti u istom skladištu da ne bi došlo do štetnih pojava uticajem jedne robe na drugu. Savremeni uslovi proizvodnje zahtevaju izgradnju skladišta , koja su uklopljena u celokupni lanac manipulacije i transporta robe.Savremena skladišta su opremljena odgovarajućim ureĎajima za prihvatanje i slaganje robe. Osnovni zahtevi koji moraju biti ispoštovani prilikom skladištenja robe su :čistoća skladišta, temperatura skladišta i vazduh sa normalnom relativnom vlaţnošču.TakoĎe prisutne komponente u vazduhu , kao što su sumpor-dioksid, vodonik-sulfid i pare kiselina, mogu u većoj ili manjoj meri , veoma nepovoljno da utiču na robu koja se nalazi u skladištu. Tokom skladištenja pojedinih vrsta robe, naročito je vaţno obratiti paţnju koje vrste robe se mogu skladištiti u istom skladištu , kako ne bi došlo do štetnih pojava uticajem jedne robe na drugu.

50

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE TakoĎe moraju biti primenjene zakonom propisane mere koje se moraju poštovati tokom skladištenja, u slučaju pojave štetočina,na primer moljaca na proizvodima od vune, brašnenog moljca i crvića, glodara i dr. Ugovorom o uskladištenju se skladištar obavezuje da primi i čuva odreĎenu robu, i da preduzima potrebne ili ugovorene mere radi njenog očuvanja u odreĎenom stanju, odnosno da je preda na zahtev ostavodavca ili druge ovlašćene osobe, a ostavodavac se obvezuje da mu za to plati odreĎenu naknadu. Skladištar je duţan da upozori ostavodavca na mane ili prirodna svojstva robe, odnosno na neispravnu ambalaţu usled kojih moţe doći do štete na robi.On je duţan da primljenu robu osigura, ako je to precizirano ugovorom. Ako ugovorom nije odreĎeno koje rizike treba da obuhvati osiguranje, skladištar je duţan da osigura robu od uobičajenih rizika. Naknadu štete koju je skladištar duţan da plati zbog propasti, umanjenja ili oštećenja robe od prihvatanja do predaje, ne moţe da preĎe stvarnu vrednost robe, osim ako je štetu uzrokovao namerno ili krajnjom nepaţnjom. Pored naknade za čuvanje skladištar, ima pravo na naknadu troškova koji su bili potrebni za očuvanje kvaliteta robe. 1.6.1. SIMBOLI ZA TRANSPORT Transportna pakovanja i ambalaţa su označena raznim simbolima koji ukazuju na način rukovanja, čuvanja i drugih manipulacija sa njima . Da bi se pravilno rukovalo odreĎenim proizvodima u prilogu su prikazani neki uobičajeni simboli i njihovo značenje.[21,37]

Slika1.24. Zapaljivo. Drţati dalje od izvora plamena i drugih ţarnih tela.

Slika1.25. Ova strana gore.

51

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

Ukazuje koja strana pakovanja treba da je okrenuta na gore.

Slika 1.26 .Ne koristiti kuku. Označava osetljivu ambalaţu za čiju manipulaciju ne treba koristiti kuke, čaklji i sl.

Slika1.27. Reciklirajuće ili reciklirano. Oznaka da se ambalaţa moţe reciklirati ili da je napravljena od recikliranog materijala.

Slika1.28. Lomljivo, rukuj pažljivo. Označava da je sadrţaj pakovanja lomljiv i da treba rukovati paţljivo kako se ne bi oštetio sadrţaj pakovanja.

Slika1.29. Držati na suvom. Ambalaţa ili sadrţaj pakovanja je osetljiv na vlagu. Drţati na suvom i nedostupnom atmosferskim padavinama.

52

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Slika1.30. Okačiti ovde, mesto kačenja. Označava mesto gde se pakovanje moţe zakačiti radi podizanja na visinu.

Slika1.31. Centar gravitacije. Označava centar gravitacije pakovanja i samim tim ukazuje na potrebno paţljivo rukovanje u smislu pravilnog odrţavanja poloţaja pakovanja.

Slika1.32. Teža strana. Označava teţu stranu pakovanja kod neizbalansiranog sadrţaja.

Slika1.33. Ne kotrljaj, ne rolaj. Označava da pakovanje ne treba kotrljati, rolati.

53

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

Slika1.34. Kolica ovde. Označava preporučeno mesto pod koje se mogu podvući kolica za prenos pakovanja.

Slika1.35. Držati zamrznuto. Pakovanje sadrţi zamrznute proizvode i treba ih drţati u hladnjači, tj. zamrzivaču.

Slika 1.36. Držati dalje od zamrzavanja. Sadrţaj pakovanja ne podnosi zamrzavanje.

Slika1.37. Držati dalje od toplote. Sadrţaj pakovanja ne podnosi više temperature, ne drţati na suncu i dalje od izvora toplote.

54

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Slika1.38. Držati dalje od hladnoće. Sadrţaj pakovanja ne podnosi niţe temperature, ne drţati na hladnom. 1.6.2. TRANSPORT OPASNIH MATERIJA Svako vozilo koje učestvuje u saobraćaju predstavlja odreĎenu opasnost. Rizik od posledica nesreće je mnogo veći ako vozilo prevozi robu koja je, na primer, eksplozivna ili otrovna.Neke materije su same po sebi opasne, na primer samozapaljive, tako da i bez saobraćajne nesreće mogu da izazovu štetu i povreĎivanje. Na prevoz opasnih materija, uslove i radnje koje su u vezi sa tim prevozom, osim nacionalne zakonske regulative, primenjuje se i Evropski sporazum o drumskom prevozu roba u meĎunarodnom saobraćaju (ADR) i propisi koji se odnose na meĎunarodni prevoz opasnih materija ţeleznicom (RID), MeĎunarodna konvencija o zaštiti ljudskih ţivota na moru (SOLAS)-glava 7-prevoz opasne robe, kodeks opasnih tereta MeĎunarodne pomorske organizacije (IMCO), Pravila evropskih odredbi o meĎunarodnom prevozu opasnog tereta na unutrašnjim plovnim putevima (ADN), MeĎunarodna konvencija o civilnom vazdušnom saobraćaju, Tehničke instrukcije za siguran transport opasnih materija vazdušnim putem (ICAO) i Tehnička pravila o prevozu opasnih materija avionima (IAT) i akti Svetskog poštanskog saveza (UPU). Opasnim materijama se nazivaju materije koje mogu da izazovu materijalnu štetu, povreĎivanje ljudi ili da ugroze ţivotnu sredinu. Prema meĎunarodnom sporazumu ADR, kao i prema našim propisima koji regulišu prevoz ovih materija, one su na osnovu njihovih osnovnih osobina razvrstane u devet klasa. Za svaku klasu postoje pravila koja odreĎuju kako se obavlja njihov transport, s tim da i za svaku materiju posebno mogu da postoje dodatna uputstva. Uz to, mnoge materije imaju takve osobine da se mogu svrstati u više grupa, pa se na njih istovremeno primenjuju pravila za sve te grupe. Amonijak je, na primer, gas, i prema tome spada u grupu 2, ali je i otrovan pa se na njega primenjuju pravila grupe 6.1. Osim razvrstavanja u grupe, svaka opasna materija ima i sopstvenu oznaku, zvanu UN broj, koji se sastoji od četiri cifre. On se, 55

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

izmeĎu ostalog, upisuje na table kojima se obeleţavaju vozila koja prevoze opasne materije i sluţe za jednostavnije identifikovanje materija u meĎunarodnom transportu. Za prevoznike koji se inače ne bave prevozom opasnih materija, vaţno pitanje je kako uopšte da znaju da li je ono što prevoze opasna materija, pogotovo kada se ima u vidu da neke naizgled bezazlene materije predstavljaju opasnost.

Klase opasnih materija Klasa 1.Eksplozivne materije i predmeti sa eksplozivnim materijama Klasa 2. Zbijeni gasovi, gasovi pretvoreni u tečnost i gasovi rastvoreni pod pritiskom, Klasa 3.Zapaljive tečnosti Klasa 4.1. Zapaljive čvrste materije, samoreagujće materije i čvrsti desenzitivisani eksplozivi Klasa 4.2. Materije sklone samozapaljenju Klasa 4.3. Materije koje u dodiru sa vodom emituju zapaljive gasove Klasa 5.1 Oksidirajuće materije Klasa 5.2. Organski peroksidi Klasa 6.1. Otrovne materije Klasa 6.2. Infektivne materije Klasa 7. Radioaktivni materijali Klasa 8. Korozivne ( nagrizajuće) materije Klasa 9. Ostale opasne materije Postupanje sa opasnim materijama reguliše Zakon o prevozu opasnih materija i Uredba o prevozu opasnih materija. Uz to, postupanje opasnim materijama regulišu i drugi propisi, kao što su Zakon o oruţju i municiji i Zakon o proizvodnji i prometu otrovnih materija, a takoĎe i više pravilnika. Naši propisi o prevozu opasnih materija su u velikoj meri bazirani na evropskim propisima, to jest na sporazumu ADR koji primenjuje većina zemalja u Evropi. Za prevoz opasnih materija se koriste različita vozila, od automobila, preko kombija i manjih kamiona, do velikih tegljača. Ona se po konstrukciji i priboru manje ili više razlikuju od običnih vozila, što zavisi od toga koju vrstu opasnih materija prevoze. Prevozom opasnih materija mogu da se bave samo preduzeća i preduzetnici kojima je to delatnost.Sva vozila koja prevoze opasne materije moraju da budu posebno obeleţena. Za to se koriste dve vrste oznaka - listice opasnosti i tabla za obeleţavanje vozila, čije su dimenzije 56

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE i izgled odreĎeni pravilima ADR-a. Listica ima oblik " nagnutog" kvadrata i na njoj je simbolima prikazana vrsta i stepen opasnosti. Tabla za obeleţavanje je narandţasta, sa crnim okvirom, i horizontalno je podeljena na dva polja. U gornjem se sa dve ili tri cifre obeleţavaju vrste opasnosti, a u donjem je brojčana oznaka materije prema nomenklaturi ADR-a. Na osnovu podataka sa table, stručne ekipe u slučaju nesreće znaju kako treba da postupaju, zbog čega ona mora biti napravljena tako da podaci mogu da se pročitaju i ako je tabla bila 15 minuta u plamenu. (slika 1.39) Za obeleţavanje opasnih materija postoje i oznake koje se stavljaju na ambalaţu da bi skrenule paţnju na opasnosti pri rukovanju. Ove oznake ne treba mešati sa oznakama za vozila, odnosno ne treba ih koristiti za obeleţavanje vozila koja transportuju opasne materije.

Slika 1.39. Transportne informacije[65] Za vozila koja prevoze opasne materije, osim opštih pravila saobraćaja, vaţe i neka posebna. Jedno od njih je da je brzina kretanja ograničena na 80 odsto od dozvoljene brzine za druga vozila i da, u 57

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

svakom slučaju, ne sme da bude veća od 70 km/h, a pri prevozu otrova od 60 km/h. Vozilo ne treba da se zaustavlja ako za to nema stvarnog razloga, a ako se zaustavi - treba da bude postavljeno tako da ne ugroţava bezbednost. Zavisno od vrste materije, postoje i tačno odreĎena pravila za parkiranje, pa se, na primer, vozilo sa eksplozivom ne sme ostaviti bez nadzora. Propisima o prevozu je odreĎeno i kako se kojom materijom rukuje pri utovaru i istovaru. Većina opasnih materija se moţe utovarati i istovarati samo na posebno pripremljenim punktovima, i prema striktno odreĎenoj proceduri. Za svaki prevoz opasne materije pravi se i plan za slučaj nesreće. Ako do nesreće doĎe, vozač treba da postupi prema tom uputstvu, a jedno od osnovnih pravila je da što pre o nesreći obavesti policiju. 1.6.3. KONTROLA ROBE U TRANSPORTU Roba u toku transporta podleţe odreĎenim promenama, pri čemu joj se menja kvalitet. Veoma je vaţno znati koji su uzročnici promene kvaliteta robe. Neki od uzročnika su vlaga, svetlost, temperatura, atmosferalije, duţina skladištenja, transport, način manipulisanja i dr. Način vršenja kontrole regulisan je odgovarajućom zakonskom regulativom i propisima. Zakonom o spoljnotrgovinskom poslovanju se reguliše prekogranični promet robe i usluga, u skladu sa pravilima Svetske trgovinske organizacije i propisima Evropske unije. Izvoz, uvoz i tranzit robe podleţe ispunjenju sanitarnih, veterinarskih i fitosanitarnih uslova, ako je to propisano zakonom. Roba koja se uvozi mora da zadovolji tehničke propise i propise za stavljanje u promet . Tehnički propis, utvrĎuje obavezne kriterijume za stavljanje robe u promet, u cilju zaštite bezbednosti, ţivota, zdravlja i sigurnosti ljudi, biljaka i ţivotinja, kao i zaštite ţivotne sredine. Tehnički propisi primenjuju se bez obzira na poreklo robe i obuhvataju osobine, tehničke specifikacije, terminologiju, simbole, pakovanje, označavanje, kao i proces ili metod proizvodnje robe. Poljoprivredna inspekcija vrši kontrolu kvaliteta svih poljoprivrednih i prehrambenih proizvoda i njihovih preraĎevina u uvozu i izvozu. Veterinarsko-sanitarna inspekcija kontroliše pošiljke ţivotinja, proizvoda, sirovina i otpadaka ţivotinjskog porekla i drugih predmeta kojima se moţe prenositi zarazna bolest.

58

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Fitosanitarna inspekcija kontroliše pošiljke bilja, koje se mogu izvoziti, uvoziti i provoziti samo preko odreĎenih graničnih prelaza, a shodno Zakonu o zaštiti bilja . Republička granična sanitarna(zdravstvena) inspekcija nadleţna je za vršenje zdravstvene odnosno sanitarne kontrole namirnica i predmeta opšte upotrebe. Ţivotne namirnice, koje podleţu kontroli ove inspekcijske sluţbe, shodno Zakonu o zdravstvenoj ispravnosti ţivotnih namirnica i predmeta opšte upotrbe, podrazumevaju sve što se upotrebljava za hranu ili piće u preraĎenom ili nepreraĎenom stanju dok predmeti opšte upotrebe u smislu navedenog zakona podrazumevaju : 1) posuĎe, pribor, postrojenja, ureĎaji i ambalaţa za namirnice; 2) dečije igračke; 3) sredstva za odrţavanje lične higijene, negu i ulepšavanje lica i tela i 4), duvanske preraĎevine ;5)pribor za pušenje; i 6) odreĎeni predmeti koji pri upotrebi dolaze u neposredni dodir sa koţom ili sluznicom. Roba za koju je obavezna zdravstvena, veterinarska, ekološka ili fitopatološka kontrola ili kontrola kvaliteta moţe se uvoziti ili privremeno uvoziti ako ispunjava propisane uslove. Ministarstvo za nauku i zaštitu ţivotne sredine – Uprava za zaštitu ţivotne sredine, je nadleţni organ za otrovne materije, otpad ( Bazelska konvencija), izvore jonizirajućeg zračenja, supstance koje oštećuju ozonski omotač ( Bečka konvencija i Montrealski protokol), zaštićene biljne i ţivotinjske vrste ( CITES konvencija).Shodno navedenim nadleţnostima Ministarstva, granična ekološka inspekcija na graničnim prelazima, bez obzira na mesto carinjenja, obavezno vrši proveru nivoa radioaktivne kontaminacije, i to svih roba poreklom sa područja koja su bila izloţena velikoj radioaktivnoj kontaminaciji nakon Černobilske havarije (sve drţave bivšeg SSSR, Poljska, MaĎarska, Rumunija i Bugarska) i metala, ruda, graĎevinskog materijala ( sve vrste kamena, keramički proizvodi, opekarski proizvodi) i otpada, bez obzira na drţavu porekla.

59

Ι DEO: OPŠTI DEO POZNAVANJA ROBE

60

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

II. DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE 2. TEHNOLOGIJA VODE Hidrologija je nauka o osobinama, raspodeli i ponašanju vode u prirodi.U obliku svetskog okeana, kopnenih mora, jezera, reka i moĉvara, voda pokriva preko 2/3 ukupne površine planete.MeĊutim, iz brojnih razloga, mnogi delovi sveta se danas suoĉavaju sa veoma ozbiljnom nestašicom vode i po svim prognozama, ona bi trebalo da bude osnovni strateški resurs u budućem periodu. Najveća koliĉina vode se u prirodi nalazi u okeanu (preko 97 %), a ona se zbog visokog sadržaja soli, za većinu namena može koristiti tek posle prerade, koja je ĉesto tehnoekonomski neopravdana.TakoĊe, treba napomenuti da se ĉak oko 3/4 ukupne koliĉine slatke vode nalazi zarobljeno u obliku lednika i stalnog snežnog pokrivaĉa.Uprkos postojanju tehniĉkih uslova za eksploataciju ove vode, ona je još uvek stvar budućnosti. Globalna potrošnja slatke vode u periodu od 1900. do 2000. godine rasla je dva puta brže od porasta broja stanovnika na Zemlji.Resursi vode koriste se brže nego što se obnavljaju. Povećana urbanizacija izaziva znaĉajan porast potrošnje vode i nameće velike zahteve na infrastrukturu snabdevanja vodom, koja najĉešće nema dovoljan kapacitet da zadovolji i postojeće potrebe. Ovaj problem je posebno izražen u velikim gradovima zemalja u razvoju, kod kojih povećani obim urbanog otpada i neadekvatna zaštita izvorišta vode, povećava njihovo zagaĊenje. Voda je sastavni deo svakog živog bića i neophodna je u svim aspektima života. Za održivi razvoj, potrebno je uzeti u obzir društvene, ekološke i ekonomske dimenzije vode i njeno višenamensko korišćenje.Iz navedenih razloga, menadžment vodom zahteva integralni pristup. TakoĊe je znaĉajna uloga vode u procesu proizvodnje.Gotovo da ne postoji ni jedna industrijska grana u ĉiji proces ne ulazi voda kao osnovna ili pomoćna sirovina . 61

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

U prirodi se voda nalazi kao: -površinska(okeani, mora, reke), -podzemna (izvori, vrela) i -atmosferska (kiša, sneg i dr.). Voda u sebi sadrži sledeće sastojke : -rasvorene gasove ( O2 , CO2 , N 2 ), -mineralne soli (karbonate, silikate, hloride,sulfate), -organske materije , -mineralne materije u suspendovanom obliku (pesak, kreĉnjak) i -ĉestice u obliku koloidnog rastvora (humusne maerije, masti, ulja). Na slici 2.1. je prikazan pregled najĉešćih neĉistoća koje se nalaze u vodi:

NEĈISTOĆE U VODI

Suspendovane i koloidne ĉestice

Gasovi

Kiseonik, azot, ugljendioksid, amonijak

Ĉestice gline i peska, skeleti biljaka

Soli koje ĉine tvrdoću

Rastvorene soli

Organski sastojci

Org.kiseline, šećer, alkoholi, humusne supstance, tresetne supstance, mikroorganizmi

Soli koje ne ĉine tvrdoću

Slika 2.1. Pregled nečistoća koje se nalaze u vodi[13]

62

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

2.1. POKAZATELJI KVALITETA VODE Kvalitet vode zavisi od mnogih faktora, a kod pregleda vode koriste se sledeća ispitivanja: organoleptiĉka, fiziĉka,hemijska i biološka. U organoleptiĉke pokazatelje spadaju sledeća svojstva vode: ukus, miris, boja, bistrina (zamućenost). Ova svojstva vode treba da budu karakteristiĉna za vodu i ukoliko su ona izmenjena ukazuju na prisustvo neĉistoća i takve vode se pre upotrebe moraju preraditi. Temperatura vode kao fiziĉki pokazatelj zavisi od mesta nalaženja i godišnjeg doba. Podzemne vode karakteriše stalnost temperature koja se kreće oko 10  C , sem ako nisu termalne vode (temperatura iznad 37  C ). Površinske vode karakteriše pomenljivost temperature od 0  C do 30  C . Hemijska ispitivanja se sastoje iz odreĊivanja suvog ostatka, gubitka žarenjem, pH-vrednosti, alkaliteta, aciditeta, slobodne ugljene kiseline, prolazne i ukupne tvrdoće, hlorida, aktivnog hlora, potrošnje hlora, fluorida, sulfata, nitrata, nitrita, amonijum-jona, kalcijuma, magnezijuma, železa, mangana, kiseonika, biohemijske potrošnje kiseonika posle pet dana(BPK), hemijske potrošnje kiseonika(HPK), i utroška kalijum-permanganata . Pored navedenih, mogu se ispitivati i mnogi drugi sastojci vode, u zavisnosti od toga za kakvu upotrebu voda treba da služi. Kod industrijskih otpadnih voda odreĊuju se i oni sastojci koji su karakteristiĉni za dotiĉnu industriju. Suvi ostatak pokazuje koliko ima u vodi neorganskih i organskih materija, bilo da su rastvorene ili suspendovane. Voda za piće treba da reaguje neutralno do slabo alkalno(pH=7,07,4).Kisele vode nagrizaju vodovodne cevi , dok alkalne stvaraju talog. Alkalitet ĉine hidroksidi, karbonati i bikarbonati alkalnih i zemnoalkalnih metala, uglavnom natrijuma, kalijuma, kalcijuma i magnezijuma. Aciditet prirodnih voda potiĉe od ugljene kiseline, a ponekad i od humusnih kiselina. Aciditet otpadnih voda može poticati od mineralnih kiselina ili hidrolizovanih soli. Pod tvrdoćom vode se podrazumeva sadržaj kalcijumovih i magnezijumovih jona.Kalcijum i magnezijum se u prirodnim vodama nalaze u obliku bikarbonata, sulfata, hlorida ili nitrata. Ove soli reaguju sa sapunima, gradeći nerastvorna jedinjenja.Pored toga one se talože po zagrejanim površinama kotlova i cevi.

63

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Prolaznu tvrdoću vode ĉine bikarbonati kalcijuma i magnezijuma, a stalnu tvrdoću ĉine pretežno sulfati, hloridi i nitrati kalcijuma i magnezijuma.Kod ispitivanja tvrdoće vode odreĊuje se ukupna i karbonatna tvrdoća vode. Nekarbonatna tvrdoća se dobija iz razlike i to jedino kad je ukupna tvrdoća veća od karbonatne. Tvrdoća vode se izražava u mg CaCO3 u jednom litru ili u stepenima : a) Nemaĉkim: 10 mg CaO / dm3 vode, b) Francuskim: 10 mg CaCO3 / dm3 vode i c) Engleskim: 10 mg CaCO3 / 0,7 dm3 vode . Prema ukupnoj tvrdoći vode, voda se može klasifikovati na sledeći naĉin (tabela 2.1) : Tabela 2.1. Kategorizacija vode prema tvrdoći (izražena u nemačkim stepenima) [67] 0 – 4o vrlo meka 4-8o

meka

8-12o

srednje tvrda

12-18o

priliĉno tvrda

18-30o

tvrda

 30o

vrlo tvrda

Hemijska potrošnja kiseonika (HPK) oznaĉava potrebnu koliĉinu kiseonika za oksidaciju organskih supstanci, a služi da bi se procenio stepen zagaĊenosti vode organskim materijama. Biohemijska potrošnja kiseinika( BPK) predstavlja koliĉinu kiseonika koja se utroši za oksidaciju organskih supstanci pod dejstvom aerobnih mikroorganizama u izmerenoj zapremini ispitivane vode u toku 5 dana na 20º C. Sadržaj pojedinih hemijskih elemenata i jedinjenja, u zavisnosti od primene vode, regulisan je odgovarajućim propisima. Tako kvalitet vode za piće i za proizvodnju životnih namirnica propisan je Pravilnikom o 64

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE higijenskoj ispravnosti vode za piće. Po njemu sadržaj pojedinih supstanci ne sme preći taĉno definisane i propisane granice. Biološki pokazatelji kvaliteta vode odreĊuju vrste i broj mikroorganizama koji žive u prirodnoj vodi. Njihovo prisustvo zavisi od hemijskih i fiziĉkih karakteristika voda. Prirodne vode normalno sadrže nepatogenu mikrobiološku populaciju. Sa otpadnim vodama se unose i patogene bakterije, virusi, paraziti koji su uzroĉnici raznih oboljenja.

2.2. VODA ZA PIĆE Specifiĉna potrošnja vode za piće, kao i specifiĉna proizvodnja otpadne vode iz domaćinstva, na globalnom nivou variraju u širokim granicama, zavisno od niza faktora. MeĊu njima je svakako najuticajniji stepen ekonomske razvijenosti sredine.za racionalno korišćenje prirodnih vodnih resursa izuzetno je znaĉajno da se oni , kad god je to moguće, višenamenski koriste. Kvalitet vode, zahvaćene iz prirodnog vodnog resursa, podzemne izdani, a pogotovu iz reke ili jezera, danas veoma retko omogućava njeno direktno košišćenje za većinu njenih potencijalnih namena, pa se ona zato mora prethodno podvrgnuti odgovarajućem stepenu preĉišćavanja, odnosno preradi u odgovarajućem postrojenju, do zakonom ili tehniĉkim uslovima propisanog kvaliteta. Kvalitet prirodne vode pre svega zavisi od vrste njenog izvorišta i njihovih karakteristika. Generalno gledano, budući da su mnogo manje izložene zagaĊivanju od površinskih voda, najkvalitetnije su podzemne vode.Njih karakteriše stabilna temperatura i, po pravilu, odsustvo bakteriološkog zagaĊenja, suspendovanih materija i mutnoće i relativno nizak sadržaj organskih materija.S druge vstrane, ovim vodama svojstveni su povećani sadržaji železa i mangana i povećana tvrdoća. Pijaća voda se dobija i neslanih kopnenih voda, dok se veoma mala koliĉina dobija desalinacijom slanih voda. Voda za piće treba da poseduje sledeća svojstva: - da je bistra, bezbojna i bez mirisa - da ne sadrži organske primese - da je ukusna; da nije suviše tvrda - da je mikrobiološki ispravna U prirodi se retko nalazi voda koj bi odgovarala svim uslovima za pijaću vodu. Zato se, zavisno od prisutnih primesa, primenjuju razliĉiti postupci za preĉišćavanje vode, kao što su aeracija, bistrenje, ceĊenje i dezinfekcija. 65

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Aeracija se primenjuje za smanjenje soli železa i mangana i smanjenje sadržaja CO 2 . Najĉešće se kroz vodu produvava vazduh ili se rasprskava, pri ĉemu je poboljšaju kontakt izmeĊu vode i vazduha. Pri tome se sa kiseonikom iz vazduha oksiduju prisutni katjoni Fe2iMn2 u Fe3 i Mn4 , koji se talože kao nerastvorni hidroksidi: (2.1.) 4Fe(HCO3 ) 2 O2 2H 2O  4Fe(OH)3  8CO2 (2.2.) 2Mn(HCO3 ) 2 O2 2H 2O  2Mn(OH) 4  4CO2 Dobijeni talog se odstranjuje ceĊenjem kroz pešĉano cedilo. Bistrenje i ceđenje se obavlja najĉešće pomoću pešĉanih cedila. Najpre se voda bistri koagulacijom tako što joj se dodaje odreĊena koliĉina nekog sredstva koji sa njom reaguje pri ĉemu se obrazuje voluminozan talog koji adsorbuje suspendovane primese i time omogućava njihovo brže i potpunije taloženje. Najĉešće se dodaju Naaluminat, Al-sufat ili feri-hlorid, koji reaguju saa vodom ili sa kalcijumbikarbonatom iz vode. NaAlO2 + 2 H2O = Al(OH)3 + NaOH (2.3.) Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 2 Al(OH)3 + 6CO2 + 3 CaSO4 (2.4.) 2 FeCl3 + 3 Ca(HCO3)2 =2 Fe(OH)3 +6CO2 + 3 CaCl2 (2.5.) Dobijeni volumenozan talog Al-hidroksida i feri-hidroksida doprinosi bržem i potpunijem taloženju suspendovanih primesa. Dezinfekcija prestavlja završnu fazu pripreme pijaće vode. Cilj dezinfekcije je uništavanje patogenih mikroorganizama. Dezinfekcijom se isto tako popravlja ukus i miris vode, a oksiduju se eventualno zaostale primese. Najĉešće se koriste sledeće metode: 1 - dezinfekcija toplotom (termiĉka dezinfekcija se obavlja na povišenoj temperaturi i ovo je najstariji metod), 2 – dezinfekcija hemijskim agensima (najĉešće je u primeni zbog jednostavnosti, a kao agensi se najĉešće koriste hlor, hlorna jedinjenja, ozon i vodonik- peroksid). Hlor reaguje sa vodom i daje hipohlorastu kiselinu, ĉijim se razlaganjem dobija nascentni kiseonik koji uništava bakterije.U najvećem broju sluĉaja dovoljo je 0.0002-0.0005 g hlora na 1 dm 3 vode. Radi profilakse zubnog karijesa, vodi za piće se mogu dodavati fluoridi, u koliĉini od 0.1 - 1.1 mg/dm 3 vode.

66

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

2.3. VODA U INDUSTRIJI I NJENA PRIPREMA U industriji se primenjuju sledeće vrste vode: procesna voda, tehnološka voda i kotlovska napojna voda. Procesna voda uĉestvuje u proizvodnom procesu ili se koristi kao sirovina. U prehrambenoj industriji ona mora ispunjavati sve uslove higijenske i mikrobiološke ispravnosti, a ponekada se obrada vrši postupcima omekšavanja. Tehnološka voda se najĉešće koristi za pranje postrojenja i sirovina i takoĊe mora posedovati kvalitet vode za piće. Voda koja se koristi za napajanje parnih kotlova(kotovska napojna voda) obavezno podleže procesu omekšavanja. S obzirom na razliĉitu upotrebu vode u industriji, razumljivo je da postoje i razliĉiti zahtevi u pogledu kvaliteta vode i naĉina njene primene. Tvrdoća vode je nepoželjna, zato što prisutne soli kalcijuma i magnezijuma negativno utiĉu na pojedine procese ili reaguju sa drugim prisutnim jedinjenjima. U tabeli 2.2 su prikazani razliĉiti postupci za omekšavanje vode. Tabela 2.2. Postupci za omekšavanje vode [67] GRUPA POSTUPAKA POSTUPAK Zagrevanje TERMIĈKI Destilacija Kreĉno-sodni postupak HEMIJSKI Fosfatni postupak Zeolitni postupak IZMENOM JONOVA Permutitni postupak Organski jonski izmenjivaĉi Ĉesto se za pripremu vode kombinuje nekoliko razliĉitih postupaka da bi se sa što manjim troškovima dobila voda željenog kvaliteta. Termički postupci pripreme vode Zagrevanjem vode na oko 100  C se odstranjuje prolazna tvrdoća pošto se bikarbonati kalcijuma i magnezijuma razlažu i talože: Ca (HCO3 ) 2  CaCO3  CO2  H 2O (2.6.) Destilacijom se uklanja ne samo tvrdoća već i sadržaj svih ostalih soli. Ipak se ovaj postupak ne primenjuje ĉesto zato što je skup. 67

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Hemijski postupci pripreme vode Omekšavanje vode hemijskim postupcima se obiĉno zasniva na tome da se dodatkom pogodnih reagenasa Ca i Mg joni stalože i na taj naĉin odstrane iz vode. Kreĉno-sodni postupak Na vodu se prvo dejstvuje kreĉom pri ĉemu se odstranjuje prolazna tvrdoća: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3 + 2 H2O Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + 2 CaCO3 + 2 H2O

(2.7.) (2.8.)

Istovremeno se preostale magnezijumove soli prevode u magnezijum-hidroksid koji se taloži. Na primer: MgCl2 + Ca(OH)2= Mg(OH)2 + CaCl2 (2.9.) Zatim se dejstvuje sodom, pri ĉemu se sve kalcijumove soli prevode u nerastvorni kalcijum-karbonat : CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2 NaCl CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4

(2.10.) (2.11.)

Postrojenje za omekšavanje vode prikazano je na slici 2.2. Voda za omekšavanje, kreĉ i soda dodaju se na vrhu cevi, mešaju i potiskuju naniže. Omekšana voda se odvodi iz gornjeg dela cilindriĉnog suda, a talog se povremeno ispušta kroz otvor pri dnu suda.

68

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Tvrda voda

Na 2CO3

Ca (OH) 2 Omekšana voda

Talog Slika 2.2. Postrojenje za omekšavanje vode krečno-sodnim postupkom[67] Omekšavanje izmenom jonova Organski jonski izmenjivaĉi mogu da menjaju svoje jonove za jonove iz rastvora sa kojim su u dodiru. Zavisno od toga da li menjaju katjone ili anjone, dele se na katjonske i anjonske izmenjivaĉe. Organski jonski izmenjivaĉi su najĉešće sintetiĉke smole koje mogu da sadrže razliĉite aktivne grupe. Propuštanjem tvrde vode preko katjonskog i anjonskog izmenjivaĉa mogu se odstraniti sve prisutne soli (dakle i natrijumove soli, a ne samo soli kalcijuma i magnezijuma kao prilikom omekšavanja vode kreĉno-sodnim, fosfatnim ili zeolitskim postupkom). Prilikom propuštanja vode preko katjonskog izmenjivaĉa u vodoniĉnom obliku, katjoni se vezuju za izmenjivaĉ, a u vodi ostaju rastvorene kiseline. Na primer : H – izmenjivaĉ + NaCl  Na - izmenjivaĉ + HCl (2.12.) H – izmenjivaĉ + CaSO 4  Ca - izmenjivaĉ + H 2 SO 4 (2.13.) H – izmenjivaĉ + MgCl2  Mg - izmenjivaĉ + HCl (2.14.)

69

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Dobijene kiseline se odstranjuju propuštanjem kroz anjonski izmenjivaĉ : Izmenjivaĉ – OH +HCl  Izmenjivaĉ – Cl + H 2 O Izmenjivaĉ – OH + H 2 SO 4  Izmenjivaĉ – SO 4 + H 2 O

(2.15.) (2.16.)

Katjonski izmenjivaĉi se mogu regenerisati pomoću neke razblažene kiseline (HCl ili H 2 SO 4 ), a anjonski pomoću razblaženog rastvora neke baze (NaOH) tako da ponovo mogu da se upotrebe za omekšavanje nove koliĉine tvrde vode. Potpuna demineralizacija vode (uklanjanje svih rastvorenih soli) može se izvesti pomoću postrojenja koje je prikazano na slici 2.3. Kretanje vode je oznaĉeno debljom linijom, a kretanje rastvora za regeneraciju izmenjivaĉa tanjim linijama. Prilikom proopuštanja vode preko katjonskog izmenjivaĉa oslobaĊa se izmeĊu ostalih i ugljena kiselina (npr. H-izmenjivaĉ + Ca(HCO 3 ) 2  Ca-izmenjivaĉ + H 2 CO3 ) koja se pre propuštanja vode preko anjonskog izmenjivaĉa može odstraniti u degasifikatoru. Sirova voda

Kiselina

Katjonski izmenjivaĉ

NaOH

Degasifikacija

Anjonski izmenjivaĉ

Demineralizovana voda

Slika 2.3. Postrojenje za demineralizaciju vode pomoću organskih jonskih izmenjivača [66]

70

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

2.4. OTPADNE VODE Pri korišćenju vode za snabdevanje stanovništva i industrije, kao i pri njenom korišćenju za razliĉite specifiĉne namene, njen kvalitet se menja. Pored promene temperature, u nju se unose i razliĉite materije, pa tako postaje upotrebljena ili otpadna voda. Pre vraćanja ove vode u prirodni vodni resurs ili pre njene direktne upotrebe za odgovarajuću namenu, ona se mora podvrgnuti preradi u odgovarajućem postrojenju. Na taj naĉin se sadržaj zagaĊujućih materija svodi na neophodne nivoe, koji su odreĊeni zakonom ili tehniĉkim propisom. Do zagaĊivanja vodnih resursa može doći i prirodnim putem, nezavisno od ĉovekove aktivnosti.Najĉešće se radi o produktima raspadanja ostatka flore i faune i erozijom zemljišta pod dejstvom površinskog oticanja. Potencijalne zagaĊujuće materije vode se mogu svrstati u sledeće kategorije : -biološki agensi, -energijom bogata organska jedinjenja i neorganski nutrijenti, -toksiĉna hemijska jedinjenja, -fiziĉki agensi(ukljuĉujući toplotu i suspendovane materije) -radioaktivne otpadne materije i -neorganske soli, kiseline i baze. Pod biološkim agensima se podrazumevaju patogeni mikroorganizmi (bakterije, višećelijski paraziti i virusi), koji su potencijalni sastojci humanih ekskremenata, ili potiĉu od obolelih životinja iz klanica ili iz pogona za preradu mesa, i procesa prerade voća i povrća. Znaĉajan je uticaj porasta temperature na smanjenje sadržaja rastvorenog O2 u vodi, a takoĊe toplota ubrzava mikrobiološku razgradnju organskih materija u vodi. Suspendovane i taložne materije umanjuju fiziĉki kvalitet vode, ĉineći je mutnom, a na površini suspendovanih ĉestica se mogu akumulirati pesticidi. U vodama se mogu naći i neorganska toksiĉna jedinjenja(arsen, kadmijum,hrom VI, olovo, arsen, živa, bakar, hrom III, cink i cijanidi) i organska toksiĉna jedinjenja (DDT, benzol, fenol, polihlorovani bifenili). Povišeni aciditet i alkalnost vode nepovoljno utiĉu na žive organizme koji žive u vodi i ograniĉavaju njenu upotrebljivost od strane ĉoveka.Neke industrijske otpadne vode karakteriše ili visoki aciditet (pH vrednost oko 2) ili visoka alkalnost (pH vrednost oko 11).

71

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Osnovni cilj procesa prerade, odnosno preĉišćavanja svake prirodne ili otpadne vode je podizanje njenog kvaliteta, do nivoa koji odgovara njenoj budućoj nameni. Naĉin obrade otpadnih voda zavisi od vrste i koliĉine zagaĊenja. Proces prerade vode je veoma složen i sastoji se od nekoliko osnovnih linija, a svaka od njih od nekoliko osnovnih procesa prerade. Izbor osnovnih procesa i linija prerade, odnosno odgovarajuće opreme, ureĊaja i objekata i njihovo komponovanje u sistem za preradu vode, vrši se na osnovu karakteristika sirovine i karakteristika krajnjeg proizvoda, ĉime se obezbeĊuje tehno-ekonomska optimalnost procesa. Proces preĉišćavanja svake prirodne ili otpadne vode se najĉešće sastoji iz tri faze.U prvoj, odnosno primarnoj separacionoj fazi iz nje se izdvajaju svi oni zagaĊivaĉi, koji su u njoj prisutni u separabilnom obliku, a direktnom primenom separacije ĉvrsto-teĉno.Druga, sekundarna faza obrade se sastoji iz dva dela, konverzione faze, tokom koje se prvobitno neseparabilne otpadne materije, primenom odgovarajućih konverzionih procesa, prevode u separabilni ili u ekološki prihvatljivi oblik i sekundarne separacione faze, tokom koje se vrši fiziĉko izdvajanje ovih prvih, opet primenom separacije ĉvrsto-teĉno. Tercijarna faza predstavlja završno doterivanje kvaliteta vode. Treća osnovna linija prerade namenjena je uklanjanju zagaĊivaĉa koji su u vodi prisutni u obliku pravog rastvora (gasovi, neorganski nutrijenti, elektroliti i refraktorne organske materije) i mikrobiološkog zagaĊenja. Proizvodnja i prerada vode i snabdevanje naselja higijenski i bakteriološki ispravnom vodom za piće, kaoi prikupljanje gradskih otpadnih i atmosferskih voda sa urbanog i kanalisanog podruĉja naseljenih mesta spada u delokrug rada gradskih vodovoda, korišćenje podzemnih voda i upotrebu savremenih ureĊaja za crpljenje, potiskivanje i razvoĊenje vode do rezervoara i potrošaĉa. Vodovodno preduzeće je složen vodoprivredni sistem koji se sastoji iz niza kompleksnih hidrotehniĉkih objekata. - Izvorišta -Transport sirove vode -Postrojenja za preĉišćavanje vode -Distributivni sistem: primarni transport ( tunelski sistem), vodovodna mreža, crpne stanice i rezervoari Voda se preĉišćava u više postrojenja za preĉišćavanje: vode i preraĊuju podzemnu vodu. Primenjuju se tehnološki postupci: aeracija,retenzija(zadržavanje), filtracija i hlorisanje, a koriste se i postrojenja koja preraĊuju reĉnu vodu. 72

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Na proizvodnim postrojenjima primenjuje se savremena tehnologija prerade reĉne vode sledećim tehnološkim procesima: -Predozonizacija -Bistrenje -Glavna ozonizacija -Filtracija na dvoslojnim pešĉanim filterima -Filtracija na filterima sa aktivnim ugljem -Dezinfekcija vode hlorisanjem. Prvi stepen kontrole vode vrši se u svim proizvodnim pogonima putem fiziĉkohemijskih analiza po fazama tehnologije do finalnog proizvoda, u kratkim vremenskim intervalima od 1-2 ĉasa, a drugi stepen kontrole se najĉešće vrši u ovlašćenim laboratorijama.Potrebno je da u svim fazama prerade i distribucije, voda iz vodovoda treba da bude podvrgnuta stalnoj višestepenoj kontroli kvaliteta.

73

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

74

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

3. GORIVA 3.1. ENERGIJA I IZVORI ENERGIJE Energija je sposobnost materije da obavlja neki rad. Najvažniji izvori energije koji se koriste u procesu proizvodnje su : 1)– čovečja i životinjska snaga, 2)– vodena snaga (reke, slapovi, plima-oseka), 3)– snaga vazdušnih strujanja, 4)– jedinjenja u kojima je akumulirana hemijska energija (goriva , eksploziv), 5)– energija akumulirana u atomskom jezgru i 6)– sunčeva energija. Treba naglasiti da se tokom različitih vremenskih perioda, pa sve do danas, najvažniji izvor energije je bila hemijska energija sadržana u gorivima, dok se u novije vreme sve veća količina energije proizvodi pomoću vodenih turbina. PodreĎenu ulogu ima snaga vazdušnih strujanja, a takoĎe, se kao prirodni izvor energije, počela koristiti kinetička energija masa morske vode, koja nastaje pri plimi i oseci.[68] Značajni gubici energije nastaju, prilikom pretvaranja energije jednog oblika u energiju drugog oblika, zbog nesavršenosti ureĎaja za pretvaranje, pa se mora računati sa stepenom iskorišćenja. Stepen iskorišćenja predstavlja odnos dobijene energije prema utrošenoj energiji i iznosi 0,85-0,98. Goriva predstavljaju materije koje procesom sagorevanja razvijaju velike količine toplote upotrebljive za praktične svrhe, a moraju ispuniti sledeće uslove: 1 – da ih ima u dovoljnim količinama, 2 – da su lako pristupačna i jeftina, 3 – da su u normalnim uslovima postojana prilikom transporta i skladištenja, 4 – da im tačka paljenja nije previsoka i 5 – da im gasoviti produkti sagorevanja nisu suviše škodljivi. Osnovna goriva supstanca kod svih goriva je ugljenik, a kod velike većine goriva i vodonik. Čvrsta, a u manjoj meri i tečna goriva, sadrže često kao gorivu supstancu i sumpor. Kiseonik koji je potreban pri 75

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

sagorevanju u praksi se obično uzima iz vazduha. Pri potpunom sagorevanju ugljenik iz goriva daje sa kiseonikom CO2, vodonik daje vodu, a sumpor SO2 prema jednačinama: C + O2 = CO2 (3.1.) 2H2 + O2 = 2H2O (3.2.) S + O2 = SO2 (3.3.) Jedna od najvažnijih karakteristika svakog goriva je njegova toplotna vrednost (toplotna moć, energetska vrednost), koja predstavlja količinu toplote koja se dobija pri potpunom sagorevanju odreĎene količine goriva. Toplotna vrednost nekog goriva se u praksi najviše odreĎuje eksperimentalnim putem i izračunavanjem iz podataka elementarne analize. Razlikuje se gornja i donja toplotna moć. Gornja toplotna vrednost je ona količina toplote koja se dobija potpunim sagorevanjem masene ili zapreminske jedinice goriva, uz uslov da se nakon sagorevanja voda nalazi u tečnom stanju, tj. da se proizvodi sagorevanja ohlade na početnu temperaturu. Donja toplotna vrednost je količina toplote koja se dobija potpunim sagorevanjem masene ili zapreminske jedinice goriva, pri čemu voda odlazi u obliku pare. Za praksu samo donja toplotna vrednost predstavlja onu količinu toplote koja se iz tehničkih razloga iskorišćava. Toplotna vrednost čvrstih i tečnih goriva se izražava u kJ/kg, a toplotna vrednost gasovitih goriva u kJ/m3. Razlika izmeĎu gornje i donje toplotne vrednosti postoji samo kod goriva koja sadrže vodonik. Kod koksa ili drvenog uglja ta je razlika minimalna i zanemaruje se (zbog neznatnog sadržaja vodonika). Pregled ’’obnovljivih’’ i ’’neobnovljivih’’ izvora energije je dat u tabeli 3.1 Tabela3. 1. Izvori energije [69] Neobnovljivi (iscrpljivi) Obnovljivi (neiscrpljivi) - Energija fosilnih goriva - Hidroenergija (ugalj; nafta; zemni gas; bituminozni Sunčeva (solarna) škriljci), (uljni škriljci, naftni energija škriljci) Energija vetra - Nuklearna energija Energija plime i oseke (fisija i fuzija) Energija morskih talasa - Geotermalna energija (toplota Toplotna energija okeana stena, vode i vodene pare u unutrašnjosti zemlje)

76

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Činjenica, da od ukupnih rezervi fosilnih goriva oko 80% pripada ugljevima, samo oko 18% nafti, kao i da su rezerve nafte i sadašnja proizvodnja pred neposrednim padom i iscrpljenjem, zahteva hitno traženje rešenja o obezbeĎenju sirovinske baze svih privrednih grana. Zato se danas, kada se problem energije, zajedno sa problemom ishrane stanovništva, kao prvorazredni svetski problem, čine izraziti napori za iznalaženje novih energetskih izvora. 3.2. PODELA GORIVA Goriva se prema agregatnom stanju dele na čvrsta, tečna i gasovita, a svaka grupa se prema poreklu, deli na prirodna i veštačka (tabela 3.3.). Tabela 3.2. Podela goriva [68] Prirodna Drvo Treset ČVRSTA Lignit Mrki ugalj Kameni ugalj Antracit

TEČNA

Nafta

GASOVITA Zemni (prirodni) gas

Veštačka Ugljena prašina Koks Drveni ugalj (ćumur) Briketirani ugljevi

Destilacioni proizvodi nafte Destilacioni proizvodi katrana kamenog uglja Destilacioni proizvodi katrana mrkog uglja Sintetički benzin Benzen Špiritus Generatorski gas Vodeni gas Gas iz visokih peći Gas iz koksara Gas za osvetljenje Vodonik Acetilen Propan Butan

77

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

3.3. ČVRSTA GORIVA Prirodna čvrsta goriva su sve ona gorive materije koje se mogu naći u prirodi i za čiju proizvodnju nije uložena nikakva druga veća delatnost, izuzev ekstraktivna, a veštačka su sve one gorive materije koje se dobijaju preradom prirodnih goriva ili drugih materija, pri čemu dolazi do promene oblika, a često i do supstancijalne promene polazne materije. Drvo Upotreba drveta kao goriva potiče još iz davnih vremena. Od pojave prve vatre pa sve do danas, drvo služi kao gorivo ne samo za kućne potrebe, nego i kao tehničko gorivo u procesu proizvodnje. Drvo se mnogo racionalnije i ekonomičnije iskorišćava preradom u graĎevinsko drvo, raznovrsne drvene predmete, celulozu ili pomoću suve destilacije u hemijske proizvode. Glavni sastojak drveta je celuloza i lignin. U drvetu se još u srazmerno velikim količinama nalazi voda; veće ili manje količine ugljenih hidrata, masti, smola, voskova i drugih organskih jedinjenja. Sušenjem na vazduhu, sadržaj vode opada sa 60-40% na 20%. Zbog velikog sadržaja vlage nergetska vrednost sveže oborenog drveta iznosi svega približno 6300 kJ, dok suvo drvo ima prosečno blizu 14600 kJ. Ugalj Ugalj kao energetsko gorivo, čovek poznaje i koristi još od davnih vremena. O postanku ugljeva postavljene su brojne hipoteze i teorije. Neosporno je meĎutim, ustanovljeno da je ugalj organskog porekla. Polaznu supstancu čine ostaci pretežno biljnog carstva, a manjim delom i životinjskog. Proces stvaranja treseta, koji u drugoj fazi postepeno prelazi u ugalj. Na proces stvaranja ugljeva uticali su u prvom redu vreme, pritisak i temperatura. U toku ugljenisanja opada sadržaj kiseonika i vodonika a raste sadržaj ugljenika, tako da se stepen ugljenisanja može pratiti preko promene sadržaja ugljenika.

78

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Tabela 3.3. Sadržaj ugljenika i donja toplotna vrednost čvrstih goriva [68] Čvrsto gorivo Sadržaj ugljenika Toplotna vrednost (%) (kJ/kg) Drvo 50 15.500 – 16.000 Treset 55 – 60 16.300 – 21.000 Lignit 45 – 65 16.800 – 21.000 Mrki ugalj 65 – 75 25.000 – 29.300 Kameni ugalj 75 – 92 31.400 – 35.600 Antracit 90 - 96 36.000 Kada se govori o sastavu ugljeva, razlikuju se tri osnovna sastavna dela: a) čista goriva supstanca, b) pepeo i c) voda. Čistu gorivu supstancu čine elementi ugljenik, vodonik, kiseonik, azot i sumpor. Ugljenik je osnovni element svih goriva. on je glavni nosilac toplote čvrstih goriva, tako da sa porastom sadržaja ugljenika raste i toplotna vrednost goriva (tabela 3). Vodonik je takoĎe važan sastavni deo goriva. U uglju se nalazi vezan sa ugljenikom, gradeći različita jedinjenja, i sa kiseonikom, gradeći vodu (vezani vodonik). Slobodni vodonik (deo vodonika vezan za ugljenik) učestvuje u sagorevanju, graĎeći vodu i oslobaĎajući toplotu. Kisoenik je nepoželjan element u gorivu. Vežući za sebe deo gorivih elemenata (H2, C) on smanjuje energetsku vrednost goriva, dok u procesu sagorevanja učestvuje tako što zamenjuje deo kisonika potrebnog za sagorevanje. Azot se u gorivu nalazi u manjim količinama. U procesu sagorevanja dolazi u elementarnom stanju i ne razvija toplotu, pa prema tome smanjuje energetsku vrednost goriva. Sumpor se u ugljevima nalazi u slobodnom obliku (deo sumpora vezan u obliku sulfida-piritni sumpor i sumpor vezan za organsku materiju) koji u procesu sagorevanja se transformiše do SO2 i vezanom obliku (vezani sumpor) koji predstavlja sumpor vezan u sulfatnim jedinjenjima i ne učestvuje u sagorevanju, jer je već vezan sa kiseonikom. Sumpor se smatra vrlo štetnim sastojkom u ugljevima. Sagorljivi sumpor stvara SO2 koji nagriza metalne delove sa kojima doĎe u dodir, a dimni gasovi koji sadrže SO2 štetno utiču na ljude, životinje i biljke. Pepeo čine nesagorljive mineralne supstance, koje su gotovo redovni sastojak svakog goriva.

79

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Klasifikacija ugljeva Lignit se odlikuju vrlo dobro očuvanom drvovinom. Boja im je bledomrka, ili čak žućkasta, ili crna. Za razliku od mrkih ugljeva oni su na nižem stepenu ugljenifikacije. Ugljenik sadrže 57-67%, kiseonika od 25-36%, vodonika više od 5%, a vlage od 40 – 45%. Količina isparljivih materija kreće se od 54 – 64%. Čista organska masa razvija toplotnu vrednost od 15 000 kJ. Mrki ugljevi se odlikuju slabije očuvanom vegetalnom strukturom. Ogrev na porculanskoj pločici je najčešće mrk, a boja ugljeva mrka do crna. Sadržaj isparljivih materiija je u granicama od 45 – 54%; ugljenika ima od 67 – 75%, kisoenika od 18 – 25%, a vodonika 4,5–5,5%. Mrki ugljevi su vrlo često različiti po svojim fizičko-hemijskim osobinama, a takoĎe i po geološkoj starosti. Za razliku od lignita, oni se karakterišu većim stepenom izmena biljnih ostataka i većim sadržajem ugljenika. Toplotna vrednost pravih mrkih ugljeva iznosi od 25105 do 29289 kJ na čistu organsku masu. Kameni ugljevi su kompaktni i čvrsti. Boje su crne. Najčešće su sjajni. Sadržaj ugljenika se kreće od 80-90%, vodonika oko 5%, kiseonika oko 5%, volatila (količina isparljivih materija) do 30%, C-fix do 60% i pepela od 0,5% do 40%. Toplotna vrednost varira od 29289 – 37657 kJ (ugalj bez pepela i vlage). Antraciti su po svojim osobinama slični kamenim ugljevima, a postoji dosta prelaznih oblika izmeĎu njih i kamenih ugljeva. Boja im je crvenkasta, a sjajnost metalična. Sadrže isparljive materije 3-10%, C-fix 30%, ugljenika oko 90-95%, vodonika 2-5% i kiseonika oko 11%. Toplotna vrednost se kreće od 33473-38493 kJ (bez vlage i pepela). Ugalj se u zemljinoj kori nalazi u slojevima, koji se nalaze na različitim dubinama, pokriveni sedimentnim slojevima. Što je ugalj starije geološke formacije, nalazi se na većoj dubini. Slojevi mrkog uglja retko se nalaze na većoj dubini od 100 m, a naslage kamenog uglja se prostiru sve do 2000 m. Otkopavanje uglja iz ležišta na velikim dubinama je veoma teško zbog izuzetno visokih temperatura, složenog i teškog provetravanja i otežanog odvodnjavanja jama rudnika. Ugalj koji se dobija otkopavanjem iz kopova nije čist. On sadrži u sebi zemlju, kamen i vodu, koji su pri transportu nekoristan balast, i naziva se rovni ugalj. Zbog toga se ugalj podvrgava procesima pripreme koji se sastoje od odvajanja grubih nečistoća (jalovine) i klasificiranju uglja po veličini komada.

80

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Za racionalno iskorišćavanje, potrebno je da ugalj bude sortiran prema veličini komada. Asortimani uglja prema krupnoći su odreĎeni standardima, koji su u različitim državama različiti. Klasirani ugalj je ugalj koji se razvrstava prema krupnoći materijala i može biti u vidu: komada, graha, kocke, oraha i sitnijih asortimenata. Skladištenju uglja treba posvetiti dosta pažnje. Stajanjem na vazduhu, ugalj polako oksidiše, pri čemu gubi na energetskoj vrednosti, isparljivim materijama i sposobnosti koksovanja. Uz te procese vezano je i povišenje temperature uglja, pa može doći do „samozapaljenja”. Zbog svega toga, treba izbegavati skladištenje u visokim slojevima (maksimalno do 4 m) i na otvorenom prostoru. Potrebna je takoĎe stalna kontrola temperature u unutrašnjosti sloja, pri čemu kod dostizanja kritične temperature uglja na skladištu od 50 – 60 °C, treba odmah pristupiti razgrtanju sloja. Veštačka čvrsta goriva Goriva dobijena operacijama pripreme još uvek se smatraju prirodnim gorivima, dok se ostala goriva dobijena bilo kakvom daljom preradom nazivaju veštačkim gorivima. Prerada može biti mehanička (termomehanička), pri čemu se dobijaju novi, za tehničko iskorišćavanje podesniji oblici goriva (briketi, ugljena prašina, koloidno gorivo) ili može podrazumevati razgradnju i hemijsku promenu gorive supstance, pri čemu se uz nova čvrsta goriva (koks, drveni ugalj) dobijaju još i vrlo važni proizvodi (katran, amonijak, i dr.). Veštačka čvrsta goriva dobijena mehaničkom preradom prirodnih čvrstih goriva 1. Briketi Sitniji asortimani, koji nastaju prilikom dobijanja i pripreme prirodnih fosilnih goriva, mogu se racionalno iskoristiti primenom briketiranja. Pomoću visokog pritiska i povišene temperature, mogu se sitne čestice goriva meĎusobno slepiti, gradeći tako krupnije komade. Kod nekih goriva potrebno je dodavanje nekih vezivnih sredstava. Dobijeni proizvodi nazivaju se briketima. Ovaj metod se može primeniti i

81

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

kod sitnijih vrsta veštačkih čvrstih goriva (koks, švel-koks, drveni ugalj), otpadaka drveta i dr. Najveći ekonomski značaj ima dobijanje briketa slabijih vrsta i sitnijih asortimana mrkog i kamenog uglja. 2. Ugljena prašina Kao sirovina mogu se upotrebiti sve vrste kamenog i mrkog uglja i treset. Proces dobijanja se sastoji u sitnjenju, sušenju i finoj meljavi, pri čemu dimenzije dobijenih čestica iznose od 0,04 do 0,06 mm. Prednosti ovog postupka se sastoje u tome što se dobijena prašina lako meša sa vazduhom i lako se postiže potpuno i brzo sagorevanje, sa relativno manjim viškom vazduha. 3. Koloidno gorivo Koloidno gorivo predstavlja finu suspenziju sitnih čestica uglja u ulju, a dobija se u specijalnim koloidnim mlinovima, pri čemu se njegova stabilizacija povećava dodatkom koloida (sapuni, dekstrini i dr.). Veštačka čvrsta goriva dobijena hemijskom preradom prirodnih čvrstih goriva Pri zagrevanju čvrstih goriva bez prisustva vazduha dolazi do termičke razgradnje polazne materije, a proces se naziva suva destilacija. Tokom ovog procesa stvaraju se iz polazne materije isparljivi proizvodi, a zaostaje neki čvrsti ostatak (koks, drveni ugalj). Isparljivi proizvodi se nakon hlaĎenja razvrstavaju na tečni deo (kondenzat) i gasoviti deo. U zavisnosti od vrste polazne materije, postoji suva destilacija kamenog uglja, mrkog uglja i drveta. Suvom destilacijom kamenog uglja dobija se metalurški koks. Metalurški koks se dobija u komorama, zagrevanjem kamenog uglja bez prisustva vazduha. Tada se iz uglja izdvajaju različiti isparljivi proizvodi, a u pećima ostaje sivocrvena spečena masa koksa. Usled prethodnog odstranjenja isparljivih materija, koks sagoreva skoro bez plamena, što ga čini naročito pogodnim za dobijanje metala iz ruda. Dobar metalurški koks ima srebrno-sivu boju sa metalnim sjajem. Mora biti tvrd i čvrst. Ne sme da sadrži više od 9 % pepela i 1 % sumpora. Glavni potrošač metalurškog koksa je metalurgija (troši oko 90 % ukupne proizvodnje), a ostatak otpada na različite industrije. Važni sporedni proizvodi 82

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE koksovanja su katran kamenog uglja (koji služi kao sirovina za dobijanje niza organskih materijala), amonijak i koksni gas. Suva destilacija mrkog uglja (švelovanje) se izvodi pri nižoj temperaturi, a glavni proizvod je katran, koji je po sastavu sličan nafti, pa se ranije koristio za proizvodnju benzina, petroleja i plinskog ulja. Suvom destilacijom drveta dobija se kao glavni proizvod drveni ugalj (ćumur), a iz vodenog destilata se posebnim postupcima izdvajaju sirćetna kiselina, metil-alkohol i aceton. U mnogim državama je ova proizvodnja svedena na minimum ili obustavljena, imajući u vidu da drveta ima sve manje, a da se sirćetna kiselina, metil-alkohol i aceton proizvode iz derivata nafte po nižim cenama.

3.4. TEČNA GORIVA Tečna goriva zauzimaju veoma važno mesto u savremenim procesima proizvodnje, a od posebnog je značaja i mogućnost njihove upotrebe za pogon motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Jedna od prednosti u odnosu na čvrsta goriva je da se lako prevode u gasovito stanje, a takoĎe i činjenica da ne sadrže gotovo ni malo pepela ni vode, odnosno sastoje se skoro iz čiste „gorive supstance”. Prema poreklu, tečna goriva se dele na: prirodna i veštačka goriva. Prirodna obuhvataju različite vrste nafte, a u veštačka goriva se ubrajaju: - tečna goriva dobijena preradom nafte (benzin, petrolej, dizel gorivo, lož ulje), - tečna goriva dobijena preradom destilacionih i drugih rafinerijskih proizvoda (gazolin, benzen), - katrani dobijeni suvom destilacijom čvrstih goriva i katranska ulja i - tečna goriva dobijena nekim posebnim postupkom (alkohol) 3.4.1. PRIRODNA TEČNA GORIVA Nafta Naziv potiče od persijske reči „nafada”, što znači znojiti se („znojenje zemlje”). To je naziv za prirodni tečni mineral, obično mrke, crne, ponekad žute boje (postoje još i nazivi petrolej, kameno ulje, zemljino ulje, a ponekad i mineralno ulje). U državama anglosaksonskog jezičkog područja nafta se naziva petroleum, a na germanskom jezičkom 83

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

području zemljino ulje (erdöl). Kod nas je uglavnom odomaćen izraz sirova nafta (ponekad i zemljino ulje), ali treba imati u vidu da se u praksi, uglavnom sve reĎe, naziv nafta upotrebljava za tačno definisan proizvod prerade sirove nafte t.j. za dizel gorivo. Naftu i njen prirodni proizvod asfalt čovek je odavno poznavao i upotrebljavao za gorenje, kao sredstvo za osvetljavanje, kao sredstvo za konzerviranje, kao lek i u graĎevinarstvu. Sirova nafta fluorescira zelenkasto, ponekad plavkasto. To je smeša raznih gasovitih, tečnih i čvrstih ugljovodonika, koji se razlikuju po hemijskom sastavu, tački ključanja ili topljenja i po specifičnoj težini i često sadrži sumporna i organska jedinjenja. Postoje dve hipoteze koje objašnjavaju postanak nafte u zemlji, i to: neorganska i organska. Neorgansku teoriju postavio je poznati ruski hemičar Mendeljejev, prema kojoj je nafta nastala u velikoj dubini zemlje delovanjem pregrejane vodene pare na metalne karbide. MeĎutim, pomoću ove teorije nije moguće objasniti dokazano postojanje visoko molekularnih jedinjenja kao što su holesterol, hormoni, hlorofil, i dr. Danas preovlaĎuje organska (Engler-Höferova i biološka) teorija o postanku nafte, prema kojoj su u prvoj fazi postanka nafte, odlučujuću ulogu igrali biološki procesi, a nafta je nastala iz planktona, ostataka sitnih lebdećih jednoćelijskih morskih životinja i biljaka, masnih algi, rakova, riba i drugih organizama koji žive u vodi. Nafta se pod zemljom nalazi upijena u slojevima poroznog materijala, kao što su pesak, krečnjak i dolomit.

Slika 3.1. Šematski prikaz preseka kroz naftonosne slojeve [68]

84

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Dubina naftonosnih slojeva je vrlo različita i kreće se od nekoliko metara pa do 3000 m i više. Što je veća dubina, nafta se nalazi pod većim pritiskom slojeva koji može da iznosi i do 10 MPa. Više naftonosnih slojeva se nalazi na različitim dubinama, jedan iznad drugog, čineći naftonosne „horizonte” na mnogim mestima. Vrlo retko zemni gas i nafta izbijaju sami kroz pukotine iz zemlje, i zato je potrebno prethodno izvršiti vrlo precizna geofizička merenja, na osnovu kojih bi se moglo zaključiti da na odreĎenom području ima nafte. Kad bušotina dopre do naftonosnog sloja, nafta i zemni gas naviru u bušotinu, pri čemu, kad je pritisak u naftonosnom sloju dovoljno veliki, nafta kroz bušotinu izbija na površinu. Nafta koja dolazi iz bušotine nije čista. Osim rastvorenih gasova, ona sadrži u sebi suspendovanu vodu, mulj i pesak, pa se zbog toga najpre uvodi u cilindrične rezervoare, gde se vrši njihovo taloženje i odvajanje gasa. Skladištenje nafte se vrši u čeličnim rezervoarima, a za transport se upotrebljavaju različita prevozna sredstva: železničke cisterne, tankeri, naftni cevocodi prečnika do 30 cm kroz koje se transportuje nafta pumpama pod pritiskom od 5 do 10 Mpa. Po hemijskom sastavu nafta je smeša velikog broja ugljovodonika (83-86 % ugljenika vezano je sa vodonikom u ugljovodonike), pri čemu su prisutna i jedinjenja kiseonika, sumpora i azota. Hemijska analiza sirove nafte pokazuje njen vrlo promenljiv sastav: ugljenika 81-87 %, vodonika 10-14 %, sumpora 0-6 %, kiseonika 0,1-7 % i azota 0-2 %. Neke nafte sadrže neznatne količine fosfora (oko 0,01 %) i u tragovima Fe, Ni, K, V, Na, Ca, Mg, i dr. Najvažnije grupe ugljovodonika zastupljenih u nafti su: a) b) c) d)

zasićeni ugljovodonici parafinskog reda (parafini, alkani), nezasićeni ugljovodonici reda olefina (olefini, alkeni), zasićeni ciklični ugljovodonici (nafteni, cikloparafini) i aromatični ugljovodonici (areni).

Treba napomenuti i da sve navedene grupe ugljovodonika ne učestvuju u jednakom odnosu u sastavu pojedinih vrsta nafte, pa na osnovu njihove pretežne zastupljenosti postoje: a) nafte parafinske baze, b) nafte naftenske baze i c) nafte mešane baze.

85

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Toplotna vrednost nafte se kreće od 40000 do 48000 kJ/kg, i zavisi od hemijskog sastava. Gustina nafte varira u širokim granicama, a najčešće iznosi od 700 do 1000 kg/m3.

Ozokerit i asfalt Ozokerit (mineralni vosak, zemni vosak, fosilni vosak, grč. ozokeros - miris voska) u prirodi se obično nalazi uz naftu, a po hemijskom sastavu je smeša ugljovodonika, uglavnom su to viši članovi metanovog niza. Očišćen bezbojni ili žućkasti ozokerit sličan je pčelinjem vosku i tada se naziva cerezin. Upotrebljava se kao zamena za vosak, u industriji kože, hartije, u kozmetici. Asfalt je po hemijskom sastavu smeša viših članova ugljovodonika, a sadrži i kiseonik, azot i sumpor. Prirodni asfalt nastaje polimerizacijom i oksidacijom ostataka posle isparavanja lakših sastojaka nafte. To je obično tamnosmeĎa ili crna masa koja može biti čvrsta ili polutečna. Poznata su bogata nalazišta asfalta na ostrvu Trinidadu, u Siriji (Mrtvo more), Venecueli, na Uralu i Kavkazu. Zbog svojih osobina, prirodni asfalt se u smeši sa drugim komponentama koristi za prekrivanje puteva i ulica, u proizvodnji lakova i izolacionih materijala. 3.4.2. VEŠTAČKA TEČNA GORIVA Prerada i derivati nafte Nakon odvajanja mehaničkih nečistoća (peska, mulja i vode) i oslobaĎanja lakih benzinskih para i zemnog gasa u posebnim ureĎajima procesom „degazolinaže”, kojim se kondezuju pare lakih benzina kao zaseban proizvod, nazvan prirodni benzin ili gazolin, tako „stabilizovana” nafta se transportuje u rafinerije na preradu. Kod prerade nafte i njenih proizvoda primenjuju se sledeći osnovni procesi: 1. frakciona destilacija, 2. krekovanje i 3. polimerizacija, dok se prečišćavanje dobijenih proizvoda vrši različitim postupcima rafinacije. 86

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Prerada nafte u rafinerijama započinje frakcionom destilacijom (kondenzacijom), koja se vrši u frakcionim kolonama, a srednje granice temperatura pri destilaciji u kojima se izdvajaju pojedine faze (delovi) su:

-

do 200 °C izdvaja se benzin, od 150 do 280 °C izdvaja se petroleum (petrolej, kerozin, „gas”) i od 250 do 350 °C izdvajaju se plinska ulja (dizel gorivo), a destilacijom ostatka na temperaturi iznad 350 °C (u vakuumu da ne doĎe do raspadanja viših ugljovodonika) dobijaju se razna maziva ulja, parafin, vazelin, bitumen i dr., u zavisnosti od hemijskog sastava nafte.

Proizvodi koji se dobijaju destilacijom raznih vrsta sirove nafte nisu u procentu uvek isti, odnosno dobija se do 40 % benzina, 5-70 % petroleuma i plinskog ulja i do 20 % ulja za loženje. Proces krekovanja (engl. cracking – cepanje) se sastoji u razgradnji većih molekula ugljovodonika (sa velikim brojem ugljenikovih atoma) od kojih su graĎene teže frakcije nafte, upotrebom viših temperatura, u molekule sa malim brojem ugljenikovih atoma koje sačinjavaju benzin. Proces krekovanja obuhvata veliki broj hemijskih reakcija, koje menjaju strukturu prvobitnih molekula pod uticajem visokih temperatura, pritiska i katalizatora. Proces polimerizacije je u suštini suprotan proces krekovanju, pri kome se manji molekuli nezasićenih ugljovodonika vezuju svojim dvostrukim vezama u veće molekule. Proizvodi polimerizacije su benzin, maziva ulja i smole. Polimerizacioni benzin se odlikuje visokim oktanskim brojem, pa se upotrebljava za pogon avionskih motora. Reformiranje (reforming – proces) je proces termičkog odnosno katalitičkog krekovanja benzina radi dobijanja goriva većeg oktanskog broja. Najčešće se primenjuje katalitičko reformiranje u struji vodonika uz platinu kao katalizator („platforming”). Ovaj proces je veoma značajan, jer omogućuje dobijanje bezolovnog benzina, a samim tim se smanjuje upotreba tetraetil-olova kao antidetonatora benzina, čija primena ima štetne posledice po životnu okolinu. Nakon primene odreĎenih metoda prerade nafte, dobijeni proizvodi se moraju podvrgnuti odreĎenim postupcima rafinacije (čišćenja). Rafinacijom se iz dobijenih proizvoda uklanjaju nepoželjne smolaste materije koje daju tamnu boju, nezasićena jedinjenja koja

87

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

proizvode čine nepostojanim na vazduhu i svetlosti, a takoĎe i sumporna i druga korozivna jedinjenja koja nagrizaju rezervoare i delove motora. Proizvodi prerade nafte a)Benzin predstavlja najnižu (prvu) frakciju nafte koja destiliše u intervalu tečke ključanja do 200 °C. Prema granicama destilacije benzini se dele na sledeće grupe: 1. Laki benzin (destiliše u granicama od 30 do 120 °C). Upotrebljava se u medicini kao sredstvo za dezinfekciju, kao ekstrakciono sredstvo za ulja i masti i kao rastvarač za gumu i u hemijskim čistionicama., 2. Srednji benzini (50-130 °C). Upotrebljavaju se kao pogonsko gorivo (motorni i avionski benzini) i 3. teški benzini (110-120 °C). Upotrebljavaju se u hemijskoj industriji kao rastvarači za lakove, smole, voskove i dr. Kod primene srednjih benzina u pogonske svrhe, veoma je bitna njegova otpornost prema pojavi detonacije t.j. prema naglom eksplozivnom sagorevanju, pri čemu se javljaju visoki pritisci i temperature. Dobar rad motora sa unutrašnjim sagorevanjem podrazumeva mirno, postupno i jednolično sagorevanje smeše goriva i vazduha, iako to sagorevanje mora biti vrlo brzo. Otpornost na detonaciju se izražava oktanskim brojem. Ispitivanje oktanskog broja se vrši u naročito normiranim motorima, uporeĎujući sagorevanje benzina koji se ispituje sa sagorevanjem smeše izooktana i normalnog heptana. Čist, normalni heptan detonira već kod malih pritisaka i njegova oktanska vrednost označena je sa 0, a čisti izooktan podnosi velike pritiske i njegova oktanska vrednost je označena sa 100. Vrednost motornog benzina će se nalaziti izmeĎu tih ekstremnih vrednosti, a savremeni benzinski motori koji rade pod visokom kompresijom moraju imati visoke oktanske brojeve od 93 do 100. Radi poboljšanja oktanskog broja, benzinu se dodaju dodaci (antidetonatori) kao što su: nikal (IV)-karbonil, olovo (IV)-etil i jedinjenja na bazi mangana ili se benzin mora podvrgnuti postupku reformiranja. Petroleum (petrolej, kerozin, „gas”) je destilacioni proizvod nafte (150-300 °C), odnosno druga frakcija nafte koja se ranije isključivo upotrebljavala za rasvetu. Danas se petrolej (kerozin) upotrebljava za mlazne avione kao gorivo. 88

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Dizel gorivo (plinsko ulje) je po sastavu smeša ugljovodonika, koje destiliše izmeĎu 200 i 350 °C i služi kao pogonsko gorivo za dizel motore. U saglasnosti sa standardima, proizvode se sledeći tipovi dizel goriva: -

vrlo lako „D-1”, lako „D-2”, srednje „D-3” i teško „D-4”.

Dizel gorivo se još može dobiti pri kreking procesima ili iz katrana kamenog ulja, hidriranjem nekih proizvoda dobijenih iz uglja i dr. U dizel motorima sagoreva na taj način što se u cilindar ubrizgava vazduh zagrejan na 550 do 800 °C, pri čemu se ubrizgano gorivo pali samo od sebe. Sposobnost t.j. brzina paljenja dizel goriva izražava se cetanskim brojem (za brzohodne motore mora da iznosi najmanje 45, a za sporohodne 30 do 35). Sposobnost paljenja goriva koje se ispituje uporeĎuje se sa paljenjem smeše cetana i α-metil-naftalina. Čist cetan ima cetanski broj 100, a zapaljivost α-metil-naftalina označava se brojem 0. Maziva (maziva ulja, mazive masti) su proizvodi kojima se podmazuju pokretni delovi mašina radi smanjenja trenja. Mazivo izmeĎu tarućih površina obrazuje tanak sloj koji sprečava direktan dodir metalnih površina. Najznačajnije osobine koje u prvom redu uslovljavaju mogućnost upotrebe nekog sredstva radi podmazivanja su: mazivost t.j. sposobnost da dobro prijanjaju uz metalne i druge površine i viskoznost. Nakon što se destilacijom pod normalnim pritiskom i pri temperaturi od 350 °C izdvoje benzin, petroleum i dizel gorivo, zaostane više ili manje gusta tečnost koja se može preraditi u maziva ulja. Najbolje mazive osobine pokazuju jedinjenja koja u svojim molekulima sadrže benzenske i naftenske prstene, kombinovane sa parafinskim lancima. Maziva se sastoje iz visokomolekularnih, često komplikovano graĎenih jedinjenja, koja su osetljiva na visoku temperaturu, i zato se ne mogu dobiti običnom destilacijom pod normalnim pritiskom, jer bi porast temperature iznad 350°C uzrokovao njihovu termičku razgradnju (krekovanje). Zbog toga se primenjuje vakuum-destilacija, a u ureĎajima za vakuum-destilaciju pritisak iznosi od 10 do 100 Pa. U grupu maziva spada veći broj mazivih ulja i masti, koji se široko primenjuju:

89

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

-

-

vretenska ulja, za podmazivanje vretena tekstilnih mašina, centrifuga, ventilatora i drugih mašina sa velikim brojem obrtaja, ležišna ulja, za podmazivanje ležišta, obrtnih ili kliznih delova raznih mašina, transmisija itd., motorna ulja, za podmazivanje motora sa unutrašnjim sagorevanjem, turbinska ulja, za podmazivanje parnih i gasnih turbina, izolaciona ulja, za punjenje električnih transformatora i električnih prekidača, vazelinska ulja, za medicinske, kozmetičke i farmaceutske potrebe, osovinska ulja, za podmazivanje vagonskih osovina, cilindarska ulja, za podmazivanje cilindara, u prvom redu parnih mašina, ulja koja se koriste pri mehaničkoj obradi metala za podmazivanje i istovremeno hlaĎenje pri bušenju, rezanju i drugim vrstama obrade metala, konzistentne masti, za podmazivanje raznih tarućih površina kod mašina, u raznim uslovima rada.

Maziva ulja imaju gustinu od 860 do 950 kg/m3, a u reflektovanoj svetlosti pokazuje uvek zelenu ili plavu fluorescenciju. Svetlija boja je znak jače rafinacije. MeĎutim, boja ulja nije važna i pouzdana karakteristika u procenjivanju kvaliteta ulja. Mazivost i viskoznost (viskozitet) su vrlo važne karakteristike svakog maziva. U praksi se upotrebljavao Englerov viskozimetar, a stepen viskoziteta se izražava u Englerovim jedinicama (E), a predstavlja odnos viskoznosti vode na datoj temperaturi i viskoznosti tečnosti na istoj temperaturi. MeĎutim, ovaj način merenja, odnosno izražavanja stepena viskoznosti je zvanično izbačen iz upotrebe, a stepen viskoznosti se izražava kao kinematička (St-stoks) ili kao dinamička viskoznost (Ppoaz). Maziva moraju biti čista, odnosno ne smeju da sadrže vodu i čvrsta mehanička onečišćenja koja začepljuju vodove ureĎaja za mazanje i ubrzavaju trošenje dodirnih površina. Tokom stajanja podložna su oksidaciji, pri čemu se stvaraju kiseline i asfalt. Navedene promene su naročito izražene tokom rada na povišenoj temperaturi i pritisku u prisustvu vode i vazduha, a u praksi se nazivaju starenjem. Ulje se nakon odreĎenog vremena mora zameniti novim uljem. Postupci za regeneraciju otpadnih maziva obuhvataju sledeće: 90

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE -

filtriranje i centrifugiranje prethodno zagrejanog maziva na 80 °C, što omogućuje otklanjanje mehaničkih nečistoća, uklanjanje koloidnih suspenzija vodenim rastvorom vodenog stakla i uklanjanje proizvoda hemijskih promena (asfalti, smole i kiseline) iz maziva rafinacijom pomoću sumporne kiseline.

Ulja za loženje (lož ulja) su proizvodi frakcione destilacije u vakuumu. Upotrebljavana su kada je bilo potrebno postići vrlo visoke temperature koje se teško mogu postići upotrebom drugih goriva, a često samo kao dopunsko gorivo kod lokomotiva. Kao pogonsko gorivo se upotrebljavaju kod parnih kotlova, brodskih motora, industrijskih peći i kao gorivo u domaćinstvima. Mazut je ostatak destilacije nafte, a upotrebljava se kao gorivo za parne kotlove, naročito u pomorstvu. Parafin se dobija hlaĎenjem iz teških frakcija nafte i pri destilaciji katrana kamenog uglja. Na tržište dolaze uglavnom dve vrste parafina: -

čvrsti parafin (sa temperaturom topljenja od 50 do 56 °C) i meki parafin (sa temperaturom topljenja od 30 do 50 °C).

Tvrdi parafin, uz dodatak stearinske kiseline, koristi se za proizvodnju sveća, dok se meki parafin upotrebljava za impregnaciju tkanina, u medicini i u industriji šibica. a) Vazelin se dobija iz neisparenog zaostatka destilacije nafte. To je amorfna mešavina čvrstih i tečnih parafina, a vrlo često preovlaĎuju zasićeni ugljovodonici C22H46 i C23C48. Upotrebljava se u farmaceutskoj industriji za proizvodnju maziva u kozmetici, medicini i u kožarskoj industriji. b) Gudron predstavlja ostatak nakon vakuum destilacije asfaltnih nafti, koji se zbog svoje više ili manje čvrste konzistencije ne mogu više upotrebljavati kao ulje za loženje. Na tržište dolaze pod imenom gudron, bitumen ili petrol-asfalt i služe kao dodatak prirodnom asfaltu, koji time postaje mekaniji i elastičniji. c) Petrol-koks predstavlja ostatak pri destilaciji sirove nafte. Nastaje tako što se teški ostaci nafte destiliraju dalje dok svi isparljivi sastojci ne izaĎu, a u kotlu zaostaje šupljikav koks, kao posledica termičkog raspada jednog dela teških ugljovodonika. Upotrebljava se za proizvodnju elektroda u elektrohemijskoj industriji.

91

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Tečna goriva dobijena iz uglja (katran). Uljni škriljci Katrani su tečni ili polutečni proizvodi suve destilacije uglja, drveta i nekih drugih organskih materija. Destilacijom katrana kamenog uglja dobija se lako, srednje i teško ulje. Iz lakog ulja se prečišćavanjem i ponovnom destilacijom dobija benzol i tuluol, iz srednjeg fenol i naftalin, a iz teškog ulja se izdvajaju zaostale manje količine naftalina i antracensko ulje. Posle destilacije antracenskog ulja u retorti zaostaje crna masa koja nosi naziv katranska smola, koja se najčešće upotrebljava u graĎevinarstvu kao izolacioni materijal i za proizvodnju briketa. Bituminozni (uljni) škriljci su lisnate očvrsle mase glinastokrečnih sedimenata sa organskim materijama, koje sadrže i bituminozni pesak, ali samo u obliku smeše. Uljni škriljci se nalaze na područjima gde su se nekada nalazila plitka jezera ili mora i pretpostavlja se da su nastali iz, kao i nafta, planktona, algi i drugih jednostavnih organizama koji su tu živeli. Prerada uljnih škriljaca je slična švelovanju mrkog uglja. Uljni škriljci se usitnjavaju mlevenjem i zagrevaju do 500 °C u ureĎajima za suvu destilaciju. Na temperaturi od 350 do 480 °C uljni škriljci se razlažu na gasovita i tečna goriva. Tečna frakcija se podvrgava frakcionoj kondenzaciji pri čemu se dobija: -

lako ulje (do 150 °C) iz koga se dobija 40-50 % benzina i teško ulje (iznad 150 °C).

Iz bituminoznog peska se uklopljena nafta termički ekstarhuje vodom ili parom, pri čemu se iz približno 2 t uljnog peska proizvede 164 l nafte. Proizvodnja tečnih goriva metodom katalitičke hidrogenizacije pod visokim pritiskom Hidrogenizacija (hidriranje) predstavlja adiciju vodonika u organska jedinjenja, uz korišćenje katalizatora. Benzin dobijen ovim postupkom naziva se hidrir-benzin, i on poseduje dobre osobine motornih benzina. Tehnološkim postupkom hidrogenizacije uglja dobija se teško ulje, srednje ulje, benzin i nešto gasova. Srednje ulje se može upotrebiti za pogon dizel motora, ili se hidrogenizacijom može dobiti benzin.

92

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Sinteza benzina po Fišer-Tropšovoj metodi Fišer-Tropšova sinteza je postupak za sintetičko dobijanje benzina. Tečni produkti dobijeni ovim postupkom sadrže benzin, srednja ulja i meki parafin. Kao polazna sirovina služi vodeni gas (smeša vodonika i ugljenmonoksida), koji se na temperaturi od oko 200 °C i pri odreĎenom pritisku prevodi preko specijalnih katalizatora od Ni, Co, Fe i njihovih oksida. Postupci hidrogenizacije uglja i sinteze uglja po Fišer-Tropšovoj metodi imaju strateški značaj za države koje nisu bogate naftom. Alkoholi Metil-alkohol i etil-alkohol se mogu dobiti na različite načine, i imaju raznovrsnu upotrebu. Metanol se može upotrebiti kao gorivo u smeši sa benzinom, dok se denaturisani (sa metil-alkoholom i piridinskim bazama) etanol koristi kao gorivo u špiritusnim grejalicama. Etanol pomešan sa benzinom i benzenom daje odlično motorno gorivo. Ispitivanje tečnih goriva Važna osobina koja se ispituje kod motornih benzina je oktanski broj, a kod dizel goriva cetanski broj. TakoĎe je vrlo značajna karakteristika, ponašanje benzina prilikom zagrevanja, koje u mnogome zavisi od sastava benzina. Osim toga odreĎuje se spoljašnji izgled, gustina, viskozitet, toplotna moć, elementarni sastav i dr. Transport i skladištenje tečnih goriva Tečna goriva se transportuju pomoću cevovoda, brodova cisterni, železničkih cisterni, auto cisterni i u metalnim buradima. Kod svih vidova transporta postoji opasnost pojave požara, kao i gubitka u gorivu, koji su karakteristični za pojedine vrste transporta. Derivati nafte se skladište u podzemnim rezervoarima koji su izraĎeni od čeličnog lima. Naročito, opasnost od požara nastaje ako se u blizini skladišta vrši autogeno zavarivanje. Kod benzinskih pumpi nije dozvoljeno korišćenje otvorenog plamena.

93

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Postoje propisi koji regulišu transport opasnih materija u saobraćaju, odnosno transport eksplozivnih, lako zapaljivih, otrovnih, zaraznih i drugih materija.

3.5. GASOVITA GORIVA Gasovita goriva obuhvataju sve one gasove koji se u industriji upotrebljavaju kao gorivo za proizvodnju toplote. Ova goriva imaju niz prednosti pri poreĎenju sa tečnim i čvrstim gorivima: -

visoka toplotna moć (37000 kJ/m3 – 42000 kJ/m3), nema čvrstog ostatka (pepela) nakon sagorevanja, ložišta su vrlo jednostavna i zauzimaju malo prostora, u velikim količinama se koriste za različite sinteze.

Po svom poreklu, gasovita goriva se dele na prirodna i veštačka. Od prirodnih gasovitih goriva, najvažniji je prirodni (zemni) gas, a od veštačkih: generatorski gas, mešani gas, vodeni gas, koksni gas, acetilen, vodonik i dr. 3.5.1. PRIRODNA GASOVITA GORIVA Zemni gas je najvažnije prirodno gorivo, koji se skuplja u poroznim mineralnim naslagama, obično uz naftu. Sastavljen je od mešavine zasićenih ugljovodonika metanskog reda. Najviše je zastupljen metan (do 90 %), a takoĎe etan, butan, propan i heksan. Prateće komponente su: H2S; H2O; N2; CO2 i dr. Suvi zemni gas se sastoji pretežno od metana, dok se vlažni gas sastoji još iz para viših ugljovodonika (pentana, heksana i heptana). Iz nafte se izdvajaju prilikom njene stabilizacije. Proces proizvodnje zemnog gasa se sastoji iz tri osnovne faze: -

dobijanje zemnog gasa i njegovo sakupljanje, transport gasa kroz glavni gasovod i transport gasa do potrošača.

Sirovi gas sadrži nečistoće, pa se pri uvoĎenju u gasovod mora očistiti. U tom se cilju gas iz bušotina skuplja u zajednički kolektor, gde se čisti, suši i redukuje mu se pritisak na 5,5 – 6,0 Mpa, a zatim ubacuje u gasovod. 94

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE U strukturi troškova eksploatacije gasa, najveći udeo imaju troškovi transporta (preko 60 %). Imajući u vidu ostale prednosti, gas se smatra ekonomičnim gorivom, čak i kada se doprema gasovodima dužine od nekoliko hiljada kilometara. Primena zemnog gasa je velika. Upotrebljava se kao gorivo za loženje i rasvetu, kao gorivo u crnoj metalurgiji, u proizvodnji cementa, keramike i stakla, a takoĎe i kao važna hemijska sirovina za dobijanje vodonika, metanola i niza drugih hemijskih jedinjenja. 3.5.2. VEŠTAČKA GASOVITA GORIVA Veštačka gasovita goriva se najčešće dobijaju termičkom razgradnjom čvrstih i tečnih goriva, gasifikacijom čvrstih goriva ili kombinacijom oba postupka. Generatorski gas se dobija u visokom tornju (generatoru) tako što se kroz sloj uglja, koji na dnu sagoreva, provodi vazduh. U generatoru vlada visoka temperatura od 1400 – 1600 °C, a generatorski gas izlazi sa temperaturom od 800 – 1000 °C. Sastoji se u proseku od: CO (30-32 %), H2 (5%), CO2 (5%) i azota. Najveću primenu ima za loženje industrijskih peći, npr. za proizvodnju čelika, koksa, stakla i dr. Vodeni gas se proizvodi slično kao i generatorski gas, samo što se umesto vazduha na užareno gorivo uvodi vodena para. Sastav vodenog gasa zavisi od temperature u generatoru. Prosečni sastav vodenog gasa se kreće u sledećim granicama: H2 (50-55 %), CO (33-42 %), N2 (3-7 %), CO2 (2-6 %), CH4 (0-2 %) i O2 (0-1 %). Mešani gas se dobija na taj način što se kroz generator istovremeno uvodi i vazduh i vodena para, pa se dobija mešavina generatorskog i vodenog gasa. Gas visokih peći (grotleni gas) nastaje prilikom proizvodnje sirovog gvožĎa u visokim pećima. Pretežno se sastoji iz CO, CO2 i azota. Jedan deo se koristi za predgrejavanje vazduha koji se uvodi u visoke peći tokom procesa proizvodnje sirovog gvožĎa, a drugi deo se koristi u ostalim pogonima železare. Koksni gas nastaje prilikom koksovanja, odnosno suvom destilacijom kamenog uglja. Koristi se za zagrevanje peći u samom pogonu, ali i za različite vrste sinteza. Prosečan sastav koksnog gasa je sledeći: H2 (55-60 %), CH4 (22-25 %), CO (6-8 %), CO2 (2-3 %), O2 (0,40,6 %) i N2 (5-7 %). Acetilen se može dobiti delovanjem vode na kalcijum-karbid, a poslednjih godina se sve više dobija direktnim spajanjem ugljenika i 95

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

vodonika. Čist acetilen je bezbojan gas i dosta prijatnog mirisa. Na povišenoj temperaturi i pritisku acetilen pri najmanjem udaru eksplodira. Pod većim pritiskom može biti stabilan ali samo rastvoren u acetonu „disugas”. Acetilen se upotrebljava za zavarivanje (pri sagorevanju u mešavini sa kiseonikom razvija temperaturu od 3000 °C), kao gas za osvetljenje, u industriji plastičnih masa i za dobijanje velikog broja organskih jedinjenja. Acetilen kao potpuno čist (pod nazivom „narcilen”) koristi se u medicini za narkozu. Vodonik se može dobiti na više načina: elektrolizom vode, delovanjem metala na kiseline, prilikom proizvodnje acetilena iz ugljovodonika, a takoĎe i prilikom krekovanja nafte. Upotreba vodonika kao gorivog gasa je vrlo ograničena i prvenstveno se koristi za autogeno zavarivanje i rezanje metala. Velike količine vodonika troše se za proizvodnju amonijaka, za dobijanje sintetičkog kaučuka i za procese hidrogenizacije uglja, nafte, ulja i dr. Transportovanje i skladištenje gasovitih goriva Transportovanje gasovitih goriva se obavlja pomoću cevovoda ili u čeličnim bocama. Gasovodi se primenjuju prvenstveno za transport visokokaloričnih gasova (zemni gas, koksni gas) dok se niskokalorični gasovi (generatorski gas, gas visokih peći) troše na mestu proizvodnje. Sve čelične boce u kojima se skladište gorivi gasovi su opasne zbog toga što je gas u njima pod pritiskom. Da bi se sprečilo oštećenje sigurnosnih ventila na bocama, oni su snabdeveni poklopcima za pokrivanje. Najveći kapacitet jednog skladišta može biti 3000 čeličnih boca, pri čemu u svakoj prostoriji može biti smešteno najviše 500 boca. Čelične boce sa zapaljivim gasovima mogu se uskladištiti zajedno samo sa bocama u kojima se nalazi inertni gas, a nikako sa bocama sa kiseonikom. Pri ispitivanju kvaliteta gasovitih goriva odreĎuju se sledeći parametri: izračunavanje kalorične vrednosti iz hemijske analize, gustina, udeo ukupnog sumpora, sadržaj amonijaka, vode i alkalija, miris i dr.

3.6. NUKLEARNA ENERGIJA Nuklearna energija se oslobaĎa u nuklearnim procesima, tj. procesima koji se odvijaju u atomskim jezgrima, a korišćenjem ovih procesa kao energetskih izvora bavi se nuklearna energetika. Materijali 96

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE koji sadrže atomska jezgra elemenata koji omogućuju ostvarivanje nuklearnih procesa u nuklearnom reaktoru nazivaju se nuklearna goriva. Uran je otkriven 1789. godine i dobio je ime po planeti Uranu, koja je takoĎe otkrivena u to vreme, a radioaktivnost uranovih jedinjenja je utvrdio Bekerel 1896. godine. Otkrićem nuklearne energije uran je postao gorivo velike energetske vrednosti. Od tri elementa koji mogu da služe kao izvor nuklearne energije putem fisije atomskog jezgra, jedino se uran nalazi u prirodi, a ostala dva su produkt bombardovanja urana. Prirodni uran se sastoji iz tri izotopa u sledećim koncentracijama: - U-238 - U-235 - U-234

99,24 %, 0,71 %, 0,05 %.

Izotop U-235 u prirodnoj koncentraciji ili obogaćen u prirodnom uranu, predstavlja gorivo za reaktore. Uran predstavlja gorivo izvanredno koncentrisane energije, ali je ta njegova energija najpre iskorišćena za izradu atomske bombe. Sa većom primenom nuklearne energije u mirnodopske svrhe, uran postaje gorivo koje otvara nove mogućnosti u razvoju čovečanstva. Usavršavanjem reaktora za korišćenje i izotopa U-238 (koga najviše ima u prirodnom uranu) kao goriva, povećava se mnogostruko energetska vrednost urana. U svetu su u eksploataciji klasične nuklearne elektrane: 1. Nuklearne elektrane koje koriste gorivni ciklus sa obogaćenim uranom, tzv. lakovodne elektrane – LWR (Light Water Reactor), kojih ima dva tipa: 1.1. Nuklearne elektrane koje koriste reaktor koji se hladi prirodnom vodom pod pritiskom, tj. PWR (Presurizid Water Reactor), snage 600 – 1300 MW i 1.2. Nuklearne elektrane koje koriste reaktor koji se hladi prirodnom vodom koja ključa, tj. BWR (Boiling Water Reactor), snage 600 – 1300 MW, 2. Nuklearne elektrane koje koriste gorivni ciklus sa prirodnim uranom, tzv. teškovodne elektrane, koje koriste reaktor sa teškom vodom za hlaĎenje i fisiju, tj. HWR (Heavy Water Reactor), snage 750 MW.

97

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Poznato je oko 200 minerala urana, a tehnološke karakteristike se uglavnom zasnivaju na osobinama U3O8 (pehblende). Sadržaj urana u pojedinim mineralima je različit, a rude urana koje se danas eksploatišu i preraĎuju sadrže oko 0,1 % urana. S obzirom na relativno nizak sadržaj urana u rudama, one se podvrgavaju rudarskom predkoncentrisanju i metalurškom koncentrisanju u cilju proizvodnje tehničkih uranovih soli, kao metalurških koncentrata (sa 70-80 % U3O8) koji služe kao sirovina za proizvodnju metala. Sledeća faza je proizvodnja uran – metala, koja obuhvata preradu tehničke soli – koncentrata do finalnog produkta – metala. Kod prerade rude se razlikuju sledeće faze: -

luženje, tj. prevoĎenje minerala urana u rastvorni oblik, odvajanje tečne od čvrste faze i dobijanje tehničkog koncentrata urana, koji obično sadrži 70-80 % U3O8 (tzv. „žuti kolač”).

Proizvedeni metalni uran i/ili uran-dioksid nuklearne čistoće ne mogu se kao takvi neposredno koristiti kao nuklearno gorivo, već se moraju prethodno pripremiti. U industrijskoj praksi najširu primenu je našao postupak hladnog presovanja sa naknadnim sinterovanjem. Nuklearna energetska postrojenja se sastoje od nuklearnog reaktora i delova koji omogućuju korišćenje, u reaktoru fisijom osloboĎene, energije u obliku toplotne, mehaničke ili električne energije (sl. 3.2.).

Slika 3.2. Osnovna šema nuklearne elektrane sa PWR reaktorom [72]

98

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Nuklearna kao i ostala veća energetska postrojenja predstavljaju odreĎenu potencijalnu opasnost za ljude i okolinu. Najopasnije dejstvo radioaktivnog zračenja na ljudski organizam je biološki efekat koje ono izaziva. Biološki efekat ovog zračenja sastoji se u jonizaciji materije živog organizma i raspadanju ćelija u njemu. Po jačini, radioaktivna zračenja se dele u tri stepena: -

nivo visoke radioaktivnosti (preko 3,7 · 1010 Bq), nivo srednje radioaktivnosti (od 3,7 · 1010 do 3,7 · 107 Bq) i nivo niske radioaktivnosti (ispod 3,7 · 107 Bq).

Nivo visoke radioaktivnosti karakteriše rad nuklearnog reaktora. Zaštita od ovakvog zračenja su betonski zidovi debljine 1 – 2,5 m. TakoĎe, pri izgradnji postrojenja za preradu ruda i koncentarta moraju se obezbediti sve mere zaštite radi sprečavanja kontaminacije. Uklanjanje radioaktivnih otpadaka se takoĎe mora izvršiti na zadovoljavajući način.

3.7. ALTERNATIVNI IZVORI ENERGIJE Intenzivan tehnološki razvoj i stalni porast ukupne svetske populacije uzrokuju porast potražnje primarne energije. Imajući u vidu da su rezerve fosilnih i nuklearnih goriva ograničene, a takoĎe sve izraženije zahteve za zaštitom životne sredine, može se očekivati da će se u budućnosti deficit primarne energije rešiti korišćenjem alternativnih izvora energije (obnovljivi nekonvencionalni izvori energije). Cena energije dobijene iz alternativnih izvora energije u proseku je viša nego ona jedinica istog oblika energije dobijene iz fosilnih goriva, što je posledica pre svega skupljih tehnologija koje koriste alternativne izvore energije. Gotovo svi obnovljivi izvori energije svoj uzrok imaju u sunčevom zračenju. Krajnjem korisniku oni stoje na raspolaganju u različitim oblicima : -

kao toplotna energija neposredno iz sunčevog zračenja (toplotna energija sunca) ili iz zemljine kore (geotermalna energija), kao mehanička (kinetička) energija vetra, vodenog toka, plime i oseke, talasa, i dr., kao električna energija direktno iz svetlosnog dela sunčevog zračenja (foto ćelije) ili indirektno iz toplotne energije sunca, biomase, vetra, hidroenergije, i dr., 99

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

-

kao hemijska energija, odnosno energija akumulirana u čvrstim, tečnim ili gasovitim gorivima dobijenim na bazi biomase.

Energija Sunca Neposrednim korišćenjem energije Sunca uklonile bi se ili bar delimično ublažile nepoželjne posledice korišćenja fosilnih goriva i svetska energetska kriza, a takoĎe bi se uklonio i problem aerozagaĎenja. Sunčeva energija je dostupna svima, ima je u izobilju i praktično je neiscrpna. Nedostatak sunčevog zračenja kao izvora energije je izostanak zračenja tokom noći i smanjenje intenzitata tokom hladnijih godišnjih perioda. Na slici 3.3. je prikazan solarni sistem za grejanje zgrada i sanitarne vode.

Slika 3.3. Solarni sistem za grejanje zgrada i sanitarne vode [72] Sunčevo zračenje se može iskoristiti na tri različita načina: 1. putem zagrevanja nekog medijuma (vode, vazduha, pomoću kolektora), 2. neposrednom transformacijom u električnu energiju i 3. fotosintezom i drugim hemijskim reakcijama.

100

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Geotermalna energija Pod geotermalnom energijom se podrazumeva unutrašnja toplotna energija zemlje. Geotermalni energetski izvori, s obzirom na termodinamičke i hidrološke karakteristike, se dele na sledeće grupe: 1. 2. 3. 4.

hidrogeotermalna energija izvora vruće vode, hidrogeotermalna energija izvora vodene pare, hidrogeotermalna energija vrele vode u velikim dubinama i energija vrućih suvih stena (petrotermička energija).

Korišćenje geotermalne energije, odnosno korišćenje toplote zemljine unutrašnjosti, se vrši na dva načina, odnosno direktno i indirektno. Direktno znači korišćenje vruće vode koja izbija iz podzemlja, dok indirektno znači dobijanje električne struje. Ovde se princip rada ne razlikuje bitno od klasičnih termoelektrana na ugalj ili mazut, osim načina na koji se dobija vodena para. Prednost ovog izvora energije je što je jeftin, stabilan i trajan, nema potrebe za gorivom, a takodje nema ni štetnih emisija. Iako ima dosta nedostataka, geotermalna energija je posle hidroenergije, najznačjaniji obnovljivi izvor energije. Geotermalna energija je obnovljivi izvor energije koji veoma malo zagadjuje čovekovu okolinu. Elektrane na bazi geotermalne energije ne sagorevaju fosilna goriva, tako da je njihov nivo emisije štetnih gasova veoma nizak. Savremene tehnologije primene geotermalne energije znatno umanjuju troškove njene eksploatacije, pa se samim tim i cene njihovih krajnjih proizvoda snižavaju. Energija biomase Pod pojmom biomase se podrazumeva praktično celokupna i raznovrsna organska materija, koju čine otpaci seče i prerade drveta, trava, slame, otpaci kod proizvodnje šećera (melasa), stajsko Ďubrivo, organski i komunalni otpaci. Biomasa se može javiti u više bioloških oblika, koji se tehnološki različito mogu koristiti. Na slici 1. su prikazane različite mogućnosti korišćenja biomase.

101

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

BIOMASA

Lignoceluloza

Uljarice

Ugljenohidraatne sirovine

Drvo, slama

Uljana repica, suncokret

Kukuruz, žitarice, šećerna repa

Briketi, bale

Tečna goriva

Alkohol

Vlažni otpaci

Biogas

Drveni ugalj, tečna goriva, gasovita goriva

Slika 3.4. Vrste i mogućnosti korišćenja biomase [7] Na osnovu prikazanih rezultata (slika 3.4.) može se videti da se biomasa kao izvor energije može koristiti na dva načina: - sagorevanjem suvog materijala neposredno ili nakon mehaničke pripreme (poljoprivredni otpaci, strugotina drveta, slama i stabljike biljaka) i - prevoĎenjem u nova goriva koja su po sastavu i načinu korišćenja slična fosilnim gorivima i njihovim derivatima. Biomasa može da se koristi kao hrana, djubrivo, za proizvodnju papirnih vlakana i kao gorivo. Koncept upotrebe biomase obuhvata veliki broj izvora kao što su: - poljoprivredni otpaci: slama, lišće, delovi voćaka itd., - poljoprivredne žitarice, različite vrste šećerne repe, šećerna trska, kukuruz, itd., - šumski otpaci: neiskorišćeno drvo, ostaci klada i piljevina i dr., - gradski otpad: papir, biljni ostaci i dr.

102

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Biomasa je važan izor obnovljive energije i može biti u obliku na primer: - biomase korišćene u sistemu za sagorevanje kao što je poljoprivredni i šumski otpad, bilo u obliku briketa ili u obliku rastresite mase, - biodizela iz biljnih ulja, kao što je suncokretovo, seme uljane repice, seme soje, seme pamuka itd., - bioetanola i izvora kao što je šećerna trs,a kukuruz, krompir i drugi proizvodi bogati skrobom. Biodizel je motorno gorivo, koje se dobija iz ulja uljane repice ili drugih biljnih ulja esterifikacijom sa metil-alkoholom. Ima svojstva jednaka onima koje ima klasičan dizel dobijen iz mineralnih ulja, a koristi se kao zamena mineralnog dizela ili u odredjenoj smeši sa njim. Današnji, sve zahtevniji ekološki standardi, kao i obaveze smanjivanja emisije gasova koji izazivaju efekat staklene bašte, daju snažan podsticaj njegovoj proizvodnji i primeni u skoro svim zemljama u Evropi i svetu. Danas se od svih postupaka ove vrste najčešće koristi anaerobno vrenje u specifičnim bioreaktorima-digestorima, a kao proizvod se dobija biogas, čiji je glavni sastojak metan i ugljen-dioksid. Kao sirovine za dobijanje biogasa se najčešće koriste komunalne otpadne vode, stajsko Ďubrivo, biljna masa i otpadne vode prehrambene industrije.

103

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

104

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

4. HEMIJSKI PROIZVODI 4.1. PODELA HEMIJSKE INDUSTRIJE Hemijska industrija je industrijska grana koja primenom raznih hemijskih postupaka proizvodi hemijske proizvode. Prilikom dobijanja nekog hemijskog proizvoda, obično dolazi do suštinskih promena sirovina, tj. krajnji proizvodi i sirovine se dosta razlikuju po svom sastavu, strukturi i osobinama. Razvoj hemijske industrije u velikoj meri zavisi od naučnoistraţivačke delatnosti. Proizvodi hemijske industrije imaju široku primenu u različitim oblastima: poljoprivredi, tekstilnoj industriji, prehrambenoj industriji, mašinskoj industriji i dr. U hemijskoj industriji se koriste supstance koje su vrlo agresivne i deluju koroziono na visokim temperaturama i pritiscima, pa se za izradu aparata i ureĎaja koriste materijali koji su otporni na njihovo dejstvo. Podela hemijske industrije se moţe izvršiti na više načina. Prema jednoj podeli, hemijska industrija se deli na neorgansku i organsku. Organska hemijska industrija obuhvata proizvodnju i preradu onih proizvoda u kojima se preteţno nalaze ugljenikova jedinjenja (organske boje, farmaceutski proizvodi, sredstva za zaštitu bilja, sintetička sredstva za pranje, sintetički kaučuk i dr.). Neorganska hemijska industrija obuhvata proizvodnju onih supstanci, u kojima nisu prisutna ugljenikova jedinjenja (sumporna, azotna i hlorovodonična kiselina, natrijum-hidroksid, veštačka Ďubriva i dr.). Prema poreklu i hemijskom sastavu, sve sirovine koje se koriste u hemijskoj industriji se dele u sledeće grupe: - nemetalne sirovine, - metalne sirovine, - karbohemijske sirovine, - petrohemijske sirovine i - biomasa. Nemetalne mineralne sirovine obuhvataju sledeće sirovine: natrijum-hlorid, sirove fosfate, sumpornu kiselinu, kvarcni pesak i dr. 105

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Metalne sirovine se koriste u hemijskoj industriji kao pigmenti za proizvodnju boja, za proizvodnju metalnih soli i kao katalizatori. Koriste se kao čiste soli, kao metalne sirovine ili kao metalni otpaci koji nastaju tokom procesa proizvodnje. Karbohemijske sirovine obuhvataju ugalj i proizvode primarne prerade uglja, kao što su: koks, katran kamenog uglja, gasovi koji nastaju pri suvoj destilaciji uglja i dr.). Petrohemijske sirovine se dobijaju iz nafte i zemnog gasa, a najvaţnije su: acetilen, eten, propen, aromatski ugljovodonici i dr. Neiskorišćene i otpadne supstance (otpaci prehrambene industrije, slama, otpaci pri preradi drveta, smeće i razne vrste trava) se nazivaju biomasa. Primena biomase je raznovrsna, na primer za sagorevanje, pa sve do sloţenijih hemijskih postupaka. Ove sirovine imaju perpsektivu, imajući u vidu činjenicu da se prirodni resursi sve više iscrpljuju.

4.2. OSNOVNI NEORGANSKI HEMIJSKI PROIZVODI 4.2.1. NEORGANSKE KISELINE Sumpor i sumporna kiselina Sumpor (S) se u prirodi nalazi u elementarnom i vezanom obliku. U slobodnom stanju se nalazi u obliku vulkana, dok se u vezivnom obliku nalazi najčešće u obliku sulfida i sulfata. U prirodnim leţištima (Sicilija, Teksas, Poljska) sumpor je zaprljan stranim primesama, pa se vrši njegovo prečišćavanje. Sumpor je vrlo reaktivan i prilikom sagorevanja na vazduhu daje slabo vidljiv plamen, pri čemu prelazi u sumpor-dioksid. Na trţištu se pojavljuje u obliku komada ili u obliku finog praha (t.z.v. sumporni cvet). Upotrebljava se u vinarstvu, kao fungicid, u industriji boja, hartije, pri vulkanizaciji gume i za dobijanje različitih jedinjenja. Sumporna kiselina (H2SO4) je jedan od osnovnih proizvoda bazne hemijske industrije. To je bezbojna, vrlo korozivna tečnost, bez mirisa. Soli sumporne kiseline se nazivaju sulfati. Sumporna kiselina se dobija najčešće na tri načina: 106

metoda olovnih komora, metoda tornjeva (razvijena iz metode olovnih komora) i

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE -

kontaktni (katalitički) postupak.

Veliki broj nedostataka postupka sa olovnom komorom (nedovoljna reakciona površina, velika potrošnja olova i dr.) je doveo do razvitka toranjskih postupaka, kod kojih su olovne komore zamenjene reakcionim tornjevima. Kod svih postupaka razlikuju se tri faze: 1)dobijanje i prečišćavanje sumpor-dioksida, 2)katalitička oksidacija sumpor-dioksida u sumpor-trioksid i 3)vezivanje sumpor-trioksida za vodu. Kod svih nitroznih postupaka (postupak olovnih komora i toranjski postupci), hemijske reakcije oksidacije sumpor-dioksida su iste, razlika je samo u postrojenju. Kod nitroznih postupaka, katalizator, odnosno prenosilac kiseonika su viši oksidi azota, a svi procesi se odvijaju u parnoj i tečnoj fazi (homogena kataliza). Kod kontaktnih postupaka, proces oksidacije sumpor-dioksida se odvija na površini (na kontaktu) čvrstog katalizatora vanadijumpentoksida (heterogena kataliza). Principijelna šema dobijanja sumporne kiseline kontaktnim postupkom, prikazana je na slici 4.1. Gasovi koji nastaju u peći (A), prolaze redom kroz suvi eloektrofiltar (B), kroz stub za vlaţenje (C), vlaţni elektrofiltar (D), kroz stub za sušenje (E), kontaktnu peć (F), koja sadrţi katalizator oksidacionog procesa i kroz apsorpcioni stub (G). Iz donjeg dela poslednjeg stuba, uzima se dobijeni oleum (sumporna kiselina u kojoj je rastvoren sumpor-trioksid), a sa vrha odlaze otpadni gasovi.

Slika 4.1. Šema dobijanja sumporne kiseline po kontaktnom postupku  84  Osnovna reakcija kod kontaktnog postupka se moţe predstaviti sledećom jednačinom: 107

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE  2SO 2  O2  2SO 3 , uz oslobaĎanje toplote od 194 kJ

(4.1.)

Kao katalizatori upotrebljavaju se najviše platina i vanadijum (V) oksid. Čitav proces kod kontaktnog postupka se moţe podeliti u sledeće faze: 1 – čišćenje gasova dobijenih prţenjem pirita ili spaljivanjem sumpora, 2 – regulacija temperature nastalih gasova, 3 – konverzija SO2 u SO3 u kontaktnim kotlovima i 4 – hlaĎenje konverzionih gasova i apsorpcija SO3 u sumpornoj kiselini. Upotreba sumporne kiseline je višestruka. Velike količine sumporne kiseline se upotrebljavaju za dobijanje veštačkih Ďubriva, u naftnoj industriji i industriji eksploziva. U hemijskoj industriji sluţi za dobijanje različitih organskih i neorganskih kiselina; različitih vrsta sulfata (bakarsulfat, fero-sulfat) i dr. U metalurgiji sluţi za čišćenje površina različitih metala i legura i kao elektrolit pri dobijanju i rafinaciji metala. TakoĎe se upotrebljava u tekstilnoj industriji, u prehrambenoj industriji, koţarstvu i industriji papira (pergament-papir). Azotna kiselina Azotna kiselina spada meĎu veoma vaţne mineralne sirovine. To je providna, bezbojna ili ţuta tečnost. Deluje koroziono. Pare su joj otrovne. Razorno deluje na sve organske materije i metale. Po svojoj širokoj i značajnoj primeni ova kiselina spada u red najvaţnijih kiselina. Koristi se u proizvodnji veštačkih Ďubriva, u organskoj sintezi, u industriji boja i eksploziva, u metalurgiji, u medicini, za dobijanje nitrata i u mnogim drugim oblastima. Industrijskim putem se azotna kiselina dobija uglavnom oksidacijom amonijaka. Proces se zasniva na sledećim reakcijama: I

4 NH 3  5O2  4NO  6H 2 O (katalitička oksidacija NH3

 2 NO  O2  2NO2 (oksidacija azot-monoksida)  III 3NO2  H 2O  2HNO3  NO (apsorpcija azot-dioksida)

II

108

(4.2.) (4.3.) (4.4.)

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Apsorpcija dobijenog azot-dioksida vrši se u vodi ili u razblaţenoj azotnoj kiselini u nekoliko visokih tornjeva ispunjenih poprečnim materijalom. Na slici 4.2. je dat šematski prikaz proizvodnje azotne kiseline.

Slika 4.2. Šematski prikaz proizvodnje azotne kiseline oksidacijom amonijaka[2] U prometu se azotna kiselina nalazi u nekoliko oblika: -

koncentrovana tehnička azotna kiselina (sadrţaj azotne kiseline je 98 %), razblaţena tehnička azotna kiselina (sa sadrţajem azotne kiseline od 45 do 55 %) i čista azotna kiselina (pro analysi) koja sadrţi najmanje 95 % azotne kiseline, a sadrţaj drugih materija je veoma mali.

Hlorovodonična kiselina (HCl) Rastvaranjem gasovitog hlorovodonika (HCl) u vodi dobija se hlorovodonična (sona) kiselina. Smeša koncentrovane azotne i koncentrovane hlorovodonične kiseline naziva se ’’carska voda’’. Ona dejstvuje znatno energičnije nego svaka od ovih kiselina zasebno. U njoj se rastvaraju lako zlato i platina, dajući odgovarajuće hloride. Početak industrijske proizvodnje hlorovodonične kiseline je vezan za proizvodnju sode po Leblancu. U počektu je to bio nusproizvod koji se puštao u vazduh. Da bi se dobila hlorovodonična kiselina, najpre se u prvoj fazi dobija gasoviti hlorovodonik, koji se zatim apsorbuje u vodi. Gasoviti hlorovodonik se moţe dobiti na tri načina: 109

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

-

delovanjem sumporne kiseline na kuhinjsku so, direktnom sintezom hlora i vodonika, dobijanje gasovitog hlorovodonika kao sporednog proizvoda prilikom hloriranja u organskoj hemijskoj industriji.

Apsorpcija hlorovodonika u vodi je druga faza u proizvodnji hlorovodonične kiseline, pri čemu se u tornjevima za apsorpciju primenjuje sistem protivstrujnog strujanja, tj. sa jedne strane ulazi voda za apsorpciju, a sa druge strane ulazi gasoviti hlorovodonik. Sona kiselina se primenjuje u metalurgiji za čišćenje metala, u industriji boja, u proizvodnji skroba i tutkala. Gasoviti hlorovodonik se koristi u velikim količinama za proizvodnju polivinil-hlorida. Hlorovodonična kiselina u promet dolazi kao: -

tehnička (sadrţi najmanje 31% rastvorenog hlorovodonika) i čista hlorovodonična kiselina, u tri stepena čistoće: pro analysi, purissimum i purum, sa sadrţajem 35 do 37 % hlorovodonika, a sadrţaj nečistoća je odreĎen prema stepenima čistoće.

Isporučuje se u staklenim sudovima i balonima od 50 kg. U većim količinama se transportuje u keramičkim sudovima zapremine 1000 do 2000 l ili u čeličnim rezervoarima koji su obloţeni sa unutrašnje strane hemijski otpornim materijalom. Ne sme se skladištiti u podrumskim prostorijama, zbog razvijanja jako otrovnih para. Fosforna kiselina (H3PO4) Fosforna kiselina (ortofosforna kiselina) je najvaţnija kiselina fosfora. Dobija se najvećim delom iz minerala fosforita i apatita raznog sastava. Iz prirodnih fosfata (fosforita i apatita) fosforna kiselina se dobija na dva načina: a) ’’Suvi’’ postupak – započinje redukcijom fosfatnog jona od fosfora, zatim se vrši sagorevanje fosfora u fosfor-pentoksid i njegovo rastvaranje u vodi; b) ’’Mokri’’ postupak podrazumeva razlaganje fosfata sumpornom kiselinom i odvajanje fosforne kiseline od taloga kalcijum-sulfata.

110

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Fosforna kiselina ima raznovrsnu primenu. Fosfati natrijuma se primenjuju za proizvodnju deterdţenata, za omekšavanje vode, impregnaciju tkanina i dr. Fosforna kiselina se upotrebljava za površinsku obradu metala, dobijanje veštačkih Ďubriva, za proizvodnju osveţavajućih pića i dr. 4.2.2. NEORGANSKE BAZE Najvaţnije neorganske baze koje se proizvode industrijski su kreč, kaustična soda i amonijak. Kreč (CaO) Kalcijum – oksid (kreč, ţivi kreč) se dobija pečenjem krečnjaka. Krečnjak je jedna od glavnih sirovina za proizvodnju cementa, zatim za dobijanje stakla i keramičkog materijala, a takoĎe se upotrebljava u metalurgiji kao topitelj. Osim u hemijskoj industriji, gašeni kreč se vrlo mnogo koristi kao vezivno sredstvo u graĎevinarstvu, najčešće u obliku krečnog maltera, u smeši sa peskom i vodom (videti poglavlje graĎevinski materijali). Natrijum -hidroksid (NaOH) Natrijum-hidroksid (NaOH) kaustična soda, kamena soda, masna soda, ţiva soda) je vaţan industrijski proizvod. To su beli, kristalni komadi ili ljuspice, koji stajanjem na vazduhu apsorbuju vlagu i ugljendioksid iz vazduha. Vodeni rastvor reaguje bazno. To je vrlo jaka baza sa najširom praktičnom primenom. Štetno deluje na koţu i razara organske materije. Dobija se na više načina, danas uglavnom elektrolizom kuhinjske soli. Velike količine dobijaju se procesom kaustifikacije, koja se bazira na tome što delovanjem krečnog mleka na sodu najstaje natrijum-hidroksid, a taloţi se kalcijum karbonat. Na 2CO3  Ca OH2  2NaOH  CaCO3

(4.5.)

Dobijeni kalcijum-karbonat se nakon prečišćavanja ponovo vraća u proces, pri čemu se najpre ţari, a zatim koristi za dobijanje krečnog mleka.

111

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Proces elektrolize vodenog rastvora kuhinjske soli se sastoji u tome, što u vodenom rastvoru kuhinjske soli Na+ joni idu na katodu, a joni Cl idu na anodu. MeĎutim, disocijacijom vode naastaju još i H+ joni i OH joni. Joni hlora se na anodi izlučuju u elementarnom stanju, dok se joni vodonika izlučuju na katodi takoĎe u elementarnom stanju. Natrijumovi joni (Na+ joni) sa OH jonima iz vode grade natrijumhidroksid (NaOH). Ukoliko anodni prostor ne bi bio odvojen od katodnog prostora, došlo bi do reakcije izmeĎu NaOH i Cl2, i pri tome bi nastali sekundarni produkti elektrolize-hipohloriti i hlorati. Zbog toga se katodni prostor odvaja od anodnog prostora, na različite načine. Vodonik, koji nastaje na katodi kao nusprodukt prilikom dobijanja NaOH, se koristi za hidriranje ulja, dobijanje HCl i dr. Hlor, koji nastaje takoĎe kao nusproizvod u procesu elektrolize, se koristi za proizvodnju HCl, plastičnih masa, hlornih derivata, za dobijanje sintetičkog kaučuka, u inudstriji boja i za sterilizaciju vode za piće. Natrijum-hidroksid je čvrsta, neprozirna bela masa. Vrlo je krt i higroskopan. U dodiru sa koţom stvara opekotine koje teško zarastaju. Razara vunu, sluzokoţu, kao i mnoge druge organske supstance. Natrijum-hidroksid se na trţištu pojavljuje u sledećim oblicima: - tehnički čvrst NaOH, u različitim oblicima: blokovima, granulama, ljuspicama, izlomljenim komadima, sa sadrţajem najmanje 95% NaOH, - elektrolitički NaOH u vodenom rastvoru (45% NaOH) i čvrst koji mora da sadrţi najmanje 97% NaOH (kvalitet A) ili 95% NaOH (kvalitet B), - hemijski čist proizvod, u obliku štapića i loptica. Upotrebljava se pri raznim procesim neutralizacije u domaćinstvu, u medicini, za dobijanje mnogobrojnih natrijumovih jedinjenja, u industriji nafte, u tekstilnoj industriji, u proizvodnji detedrţenata i sapuna, u industriji hartije, gume, u rafinaciji jestivih ulja i td. Amonijum – hidroksid i amonijak Amonijak (NH3) je jedinjenje azota i vodonika. To je bezbojan gas karakterističnog prodornog mirisa. Otrovan je. Udisanje vrlo malih količina izaziva kašalj a deluje nadraţujuće na sluzokoţu i na oči. Lako se rastvara u vodi i pri tome gradi amonijum-hidroksid (NH4OH).

112

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Industrijski se dobija na više načina, ali danas uglavnom po HaberBošovom postupku, odnosno sintezom iz elemenata prema reakciji:  N 2  3H 2  2NH3

(4.6.)

u prisustvu katalizatora, na visokim pritiscima (70-90 MPa) i niţim temperaturama. Amonijak se u prometu nalazi kao: -

sintetički amonijak, u tečnom obliku komprimovan, u čeličnim bocama, amonijačna voda, (sadrţi 20 do 25% NH3) prevozi se u staklenim bocama i cisternama.

Amonijak ima raznovrsnu primenu. Koristi se kao radno sredstvo u rashladnim ureĎajima, u proizvodnji sode, u proizvodnji veštačkog Ďubriva i dr. Amonijum-hidroksid taloţi mnoge metalne hidrokside iz rastvora njihovih soli. Upotrebljava se u industriji veštačkih Ďubriva, u tekstilnoj industriji, u industriji gume, u farmaceutskoj industriji i dr. 4.2.3. NEORGANSKE SOLI Natrijum – hlorid (NaCl) Najvaţnija prirodna nalazišta kuhinjske soli (NaCl) su nalazišta kamene soli i slani izvori, morska voda i voda slanih jezera. Kuhinjska so se moţe dobiti: a) rudarskim putem (vaĎenjem kamene soli), b) isparavanjem dubinske slane vode i c) isparavanjem morske vode ili vode slanih jezera. So koja se dobija isparavanjem slanih rastvora na povišenim temperaturama naziva se ’’varena so’’. Slani rastvor se isparava u plitkim gvozdenim otvorenim kazanima koji se zagrevaju neposredno plamenom. U novije vreme isparavanje se vrši i u vakuumu. Najpre kristališu primese koje se odvajaju, a zatim natrijum-hlorid. So se zatim filtrira i suši. Radi

113

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

sprečavanja gušavaosti stanovništva, so se jodira dodatkom kalijumjodida (0,5-1g na 100 kg soli). U cilju dobijanja ’’morske soli’’, morska voda se pušta u velike bazene, u kojima se najpre izbistri, odnosno vrši se taloţenje mehaničkih nečistoća.Zatim se voda prebacuje postupno u pliće bazene, sa većom površinom, gde delovanjem sunčeve toplote i vetra voda isparava, a rastvor se postepeno sve više koncentriše. Kad koncentracija rastvora dostigne odreĎenu granicu, matični lug se ispušta u more, a so se zgrće na gomile. Natrijum-karbonat (Na2CO3) Natrijum-karbonat (soda, amonijačna soda, kalcinisana soda, obična soda) je poznat i upotrebljiv od najstarijih vremena. U prirodi se soda nalazi u različitim mineralima ili rastopljena u nekim mineralnim vodama. Izvor prirodne sode moţe biti i pepeo nekih biljaka. MeĎutim, velike potrebe za sodom se podmiruju dobijanjem sode hemijskim putem: -

po Leblankovom (Nicolas Leblanc) postupku, koji je zastareo i sluţi jedino za dobijanje natrijum-sulfata, po amonijačnom ili Solvejevom (E. Solvay) postupku i iz natrijum-hidroksida dobijenog elektrolizom.

Osnovne sirovine za proizvodnju sode po Solveyevom postupku su: kuhinjska so, amonijak, voda, ugljen-dioksid (iz krečnjaka) i tehnološko gorivo. Proces proizvodnje se odvija kroz sledeće faze: -

priprema vodenog rastvora kuhinjske soli, apsorpcija amonijaka u vodenom rastvoru kuhinjske soli, uvoĎenje ugljen-dioksida, tj. karbonatizacija, filtriranje i ispiranje natrijumovog – bikarbonata, kalcinacija natrijum-bikarbonata i regeneracija amonijaka.

Solveyev postupak se zasniva na reakciji: NaCl  NH4HCO3  Na 2CO3  NH4Cl

114

(4.7.)

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Zagrevanjem izdvojenog bikarbonata na temperaturi 180-250oC u rotacionim pećima se dobija soda: 2NaHCO3  Na 2CO3  CO 2  H2O

(4.8.)

Regeneracija amonijaka se obavlja u specijalnim kolonama, sa dodatkom krečnog mleka, a osloboĎeni gasoviti amonijak se ponovo vraća u proces: 2NH4Cl  Ca OH2  2NH3  CaCl 2  2H2O

(4.9.) Na slici 4.3. je dat šematski prikaz proizvodnje kalcinirane sode po Solvejevom postupku.

Slika 4.3. Šematski prikaz proizvodnje kalcinirane sode po Solvejevom postupku[2] Natrijum-karbonat je bela, čvrsta, kristalna higroskopna supstanca, rastvorljiva u vodi. Stajanjem na vazduhu apsorbuje CO2 iz vazduha i prelazi u Na-bikarbonat. Na trţište dolazi kao kalcinirana (bezvodna) sa najmanje 98% Na2CO3 i kristalna soda (Na2CO3 10H2O). Kalcinirana soda u promet dolazi u vrećama od plastičnih masa ili od natron-papira neto mase 50 + 1 kg. Čuva se u suvim i od vlage zaštićenim prostorijama. Koristi se kao sirovina za proizvodnju stakla, proizvodnju sapuna; deterdţenata, kao i za proizvodnju drugih natrijumovih jedinjenja. TakoĎe je našla primenu u industriji papira, tekstilnoj industriji, industriji aluminijuma, za dobijanje vodenog stakla i dr.

115

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

4.3. PROIZVODI ORGANSKE HEMIJE Podela na neorgansku i organsku hemiju vodi poreklo od klasifikacije hemijskih jedinjenja koja je ranije vršena na osnovu njihovog porekla. Po toj podeli supstance dobijene iz mineralnog sveta nazivale su se neorganskim, a one dobijene iz ţivog organizma biljaka i ţivotinja, nazivane su organskim. Danas se organskom hemijom naziva hemija ugljenikovih jedinjenja, bez obzira da li stoje ili ne stoje u vezi sa ţivotnim procesima. Ogroman broj organskih jedinjenja ne bi bilo moguće izučavati, kad ne bi bilo dosledno sprovedene klasifikacije. 4.3.1. UGLJOVODONICI Ugljovodonici su jedinjenja koja su sastavljena samo iz ugljenika i vodonika i predstavljaju najjednostavnija i u stvari osnovna jedinjenja organske hemije iz kojih se mogu izvesti sva ostala jedinjenja. Prema načinu vezivanja ugljenkovih atoma, vrsti veze izmeĎu C-C atoma, razlikuju se: a) aciklični ili alifatični ugljovodonici – sa otvorenim nizom i b) ciklični ugljovodonici – prstenastog oblika. Mogu biti gasoviti (niţi članovi od 1 do 5C-atoma) tečni (srednji članovi od 5 do 15 C-atoma) i čvrsti (članovi sa više od 15 C-atoma u nizu). Ugljovodonici se dele na tri glavne grupe, a svaka grupa na odgovarajući broj podgrupa: I. Zasićeni ugljovodonici: a) otvorenog niza – alkani (parafini); b) ciklični – cikloalkalni (cikloparafini). II. Nezasićeni ugljovodonici: a) otvorenog niza - sa jednom dvogubom vezom – alkeni, - sa dve dvogube veze – alkadieni i - sa više dvogubih veza – polieni.

116

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE b) ciklični sa jednom i više dvogubih veza u prstenu: cikloalkeni, cikloalkadieni i td. III. Aromatični ugljovodonici: Ugljovodonici se nalaze u sirovoj nafti i iz nje se i dobijaju. Za dobijanje aromatičnih ugljovodonika kao izvor sluţi katran kamenog uglja. Zasićeni ugljovodonici su ona jedinjenja koja se sastoje iz ugljenika i vodonika, a kod njih je moć zasićivanja ugljenikovih atoma dostigla svoju graničnu vrednost. Osnovni član zasićenog reda ugljovodonika je metan i iz njega se mogu izvesti svi ostali zasićeni ugljovodonici. Prva četiri člana homologog reda zasićenih ugljovodonika nose naziv: metan, etan, propan i butan. Počevši od petog člana sa 5C-atoma, nazivi su izvedeni iz imena grčkih ili latinskih brojeva koji odgovaraju broju ugljenikovih atoma u molekulu, prema IUPAC nomenklaturi: pentan, heksan, heptan, oktan, nonan, dekan i dr. (IUPAC je skraćenica za International Union for Pure and Applied Chemistry – Internacionalna unija za čistu i primenjenu hemiju). Metan (CH4) se nalazi u zemlji iz koje kao gas izlazi i zove se zemni gas. Metan je gas bez boje i mirisa, gori slabo plavičastim plamenom, a njegova smeša sa vazduhom je eksplozivna (uzroci eksplozija u rudnicima). Upotrebljava se kao gorivo i to u smeši sa drugim gasovitim gorivima, za dobijanje drugih organskih jedinjenja i dr. Etan (C2H6) je bezbojan gas, bez mirisa, lakši je od vazduha i zapaljiv je. Dobija se frakcionom destilacijom iz prirodnog gasa. Najčešće se upotreljava kao gorivo, u organskoj sintezi i u tehnici rashladnih ureĎaja. Nezasićeni ugljovodonici otvorenog niza sa jednom dvogubom vezom (alkeni) su dobili ime ’’olefini’’ po tome što se prilikom delovanja hlora ili broma na ova jedinjenja dobijaju uljaste tečnosti. Opšta formula im je CnH2n, a nazivi alkena su izvedeni iz imena odgovarajućih alkana sa istim brojem ugljenikovih atoma zamenom nastavka-AN nastavkom – EN. Alkeni se u prirodi nalaze u neznatnim količinama kao sastojci nafte. Niţi alkeni su u gasovitom, a viši u tečnom i čvrstom agregatnom stanju.

117

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Eten je bezbojan gas, zapaljiv. Uopotrebljava se za dobijanje sintetičkog etanola, kao narkotičko sredstvo, kao sirovina u industriji plastičnih masa, u proizvodnji deterdţenata i dr. Alkini (acetileni) su nezasićeni ugljovodonici sa jednom ili više trogubih veza. Po ţenevskoj nomenklaturi ova grupa jedinjenja ima nastavak – IN koji se dodaje osnovici imena zasićenog ugljovodonika. Alkini su vrlo nestabilna jedinjenja i eksplozivno se raspadaju. Imaju veoma slične fizičke osobine (agregatno stanje i rastvorljivost) sa alkenima i alkanima sa istim brojem ugljenikovih atoma. Etin (acetilen), C2H2, je gas bez boje, teško rastvoljiv u vodi, a lako se rastvara u acetonu. Upotrebljava se za zavarivanje, kao gas za osvetljenje, u industriji plastičnih masa, za dobijanje velikog broja raznih organskih jedinjenja. Osnovni predstavnik grupe aromatičnih ugljovodonika je benzen. Ova grupa je zbog karakterističnog mirisa prvobitno nazvana aromatični ugljovodonici. Aromatični ugljovodonici (areni) su ciklični ugljovodonici velike stabilnosti. Benzen (benzol), C6H6 , je najjednostavniji aromatični ugljvodonik. Na sobnoj temperaturi benzen je bezbojna tečnost karakterističnog mirisa. Benzen je otrovan i vrlo zapaljiv i gori čaĎavim plamenom. Upotreba mu je vrlo široka: sluţi kao polazna sirovina za dobijanje niza aromatičnih jedinjenja. Koristi se kao rastvarač, kao pogonsko gorivo, u industriji veštačkih boja. U poslednje vreme se upotreba benzena izbegava jer je utvrĎeno da ima kancerogena svojstva. Ksilen (ksilol), C6H4, ima tri izomerna oblika (meta-, orto – i paraksilen). Meta-ksilen je bezbojna tečnost karakterističnog mirisa i zapaljiv je. Dobija se frakcionom destilacijom nafte i destilacijom katrana kamenog uglja. Upotrebljava se kao rastvarač, u industriji boja, u proizvodnji veštačkih mirisa. Naftalen (naftalin), C10H8, obično se nalazi u obliku kristalnih listića, karakterističnog mirisa. Lako isparava i sublimuje. Dobija se iz katrana kamenog uglja. Upotrebljava se u industriji boja i lakova, u farmaceutskoj industriji, kao sredstvo protiv nekih štetočina (moljaca) i u organskoj sintezi kao polazna sirovina za dobijanje značajnih hemijskih jedinjenja. Halogeni derivati ugljovodonika Postoji više grupa halogenih derivata ugljenika:

118

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE a) halogeni derivati zasićenih ugljovodnika, b) halogeni derivati nezasićenih ugljovodonika, c) halogeni derivati aromatičnih ugljovodonika. Ovde se navodi nekoliko karakterističnih jedinjenja koji imaju upotrebu u različitim granama industrije. Metil-hlorid (hlor-metan), CH3Cl, je bezbojan gas karakterističnog mirisa. Dobija se od metil-alkohola i hlorovodonične kiseline u prisustvu sumporne kiseline. Upotrebljava se u industriji boja, u farmaceutskoj industriji, u medicini, u organskoj sintezi i u tehnici rashladnih ureĎaja. Hloroform (tri-hlor-metan), CHCl3, je tečnost prijatnog mirisa. Nastaje hloriranjem metana. Upotrebljava se kao sredstvo za prečišćavanje nekih antibiotika, dok se ranije koristio kao sredstvo za narkozu. Etil-hlorid (dihlor-etan), CH2ClCH2Cl, je bezbojna uljasta tečnost. Upotrebljava se kao rastvarač u industriji boja i lakova, u proizvodnji lepkova, u organskoj sintezi, za suvo čišćenje tekstilnih proizvoda i u druge svrhe. Vinil-hlorid (hloreten), CH2CHCl, je bezbojan gas, prijatnog mirisa. Odlikuje se velikom polimerizacinom sposobnošću-proizvod ove polimerizacije je polivinil-hlorid. Upotrebljava se u industriji plastičnih masa i u organskoj sintezi. Lindan, C6H6Cl6, beo, kristalan prah karakterističnog mirisa. Dobija se hlorisanjem benzena. Upotrebljava se kao insekticid. Lindan je heksahlor-cikloheksan,  -izomer. 4.3.2. ALKOHOLI I FENOLI Pod imenom alkohola podrazumeva se ona grupa jedinjenja u kojoj su vodonikovi atomi u zasićenim ugljovodonicima zamenjeni sa OH-grupom. Prema broju OH-grupa u molekulu, alkoholi se dele na jedno-, dvo-, tri- i poli-hidroksilne alkohole. Osim ove podele, alkoholi se dele i po tome na kome se ugljenikovom atomu nalazi hidroksilna grupa: na primarne, sekundarne i tercijarne alkohole. Metanol (metil-alkohol) , CH3OH, je prvi član homologog reda zasićenih jednohidroksilnih alkohola. To je bezbojna, bistra, lakoisparljiva, otrovna tečnost. Dobija se suvom destilacijom drveta, a moţe se dobiti i sintetički, prevoĎenjem vodenog gasa preko katalizatora. Zapaljiv je. Upotrebljava se u organskoj sintezi, za denaturisanje etanola,

119

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

kao gorivo, kao rastvarač, za proizvodnju antifriza itd. Metanol je vrlo otrovan i manje količine mogu da prouzrokuju slepilo pa i smrt. Etanol (etil-alkohol), C2H5OH, u čistom stanju je bezbojna, higroskopna tečnost, vrlo prijatnog mirisa. Dobija se alkoholnim vrenjem šećera pri čemu glukoza C6H12O6, prelazi pri toj reakciji u ugljen-dioksid i etanol po jednačini: C6H12O6

2CO2 + 2CH3 – CH2OH

(4.10.)

Sam proces stvaranja alkohola iz glukoze je mnogo komplikovanji, a gore navedena formula predstavlja samo krajnji rezultat reakcije. Radi se ovde o tipičnom enzimskom procesu, gde enzimi igraju ulogu organskih katalizatora, a te enzime proizvode kvaščeve gljivice. Etilen-glikol (glikol), CH2OHCH2OH je bezbojna, bistra viskozna tečnost, otrovna i zapaljiva. Upotrebljava se kao rastvarač, u farmaceutskoj industriji, u proizvodnji veštačkih smola, u kozmetici, za sniţavanje tačke mrţnjenja vode (antifriz), u industriji boja, u organskoj sintezi i td. Glicerol (glicerin) C3H5(OH)3, je najjednostavniji trovalentni alkohool. Masti iulja su najvaţnija sirovina za dobijanje glicerola, a iz ovih sirovina se glicerol dobija saponifikacijom.To je bezbojna ili svetloţuta bistra, sirupasta tečnost, bez mirisa, slatkog ukusa. Moţe se dobiti i fermentacijom šećera, a sintetički se dobija iz propilena. Upotrebljava se u kozmetici i medicini, i kao sredstvo za konzervisanje. Ima veliku primenu u proizvodnji eksploziva (trinitro-glicerol). Fenoli su derivati aromatičnih ugljovodonika u kojima je jedan ili više vodonika zamenjen hidroksilnom grupom. Hidroksilna grupa u aromatičnom jezgru pokazuje izvesne specifične osobine. Fenoli se od alkohola razlikuju time što imaju kisele osobine. Najjednostavniji predstavnik ove grupe je fenol. Po njemu je čitava grupa aromatičnih oksi-jedinjenja dobila svoje ime. U običnom ţivotu fenol se naziva i karbolnom kiselinom, a u vezi sa kiselim osobinama ovih jedinjenja. Fenol, C6H5OH, je kristalno jedinjenje. Ima karakterističan miris, u vodi se rastvara i rastvor reaguje kiselo. Deluje kao jako antiseptično sredstvo. Moţe se dobiti iz katrana kamenog uglja, ali i sintetički. Upotrebljava se u industriji boja, u industriji plastičnih masa, u organskoj sintezi, u proizvodnji fungicida i insekticida i dr. Krezol (metil-fenol), CH3C6H4OH; na trţište pod ovim imenom dolazi smeša tri izomera: meta- orto- i parakrezola. Nalazi se u katranu 120

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE kamenog uglja, a upotrebljava se kao dezinfekciono sredstvo. To je bezbojna ili svetloţuta uljasta tečnost, karakterističnog mirisa. Upotrebljava se u industriji plastičnih masa, u industriji boja i lakova, u organskoj sintezi, kao flotacioni reagens. Hidrohinon (p-dihidroksibenzol), C6H4(OH)2 je kristalno jedinjenje i dobija se redukcijom hinona. To je jako redukciono sredstvo i kao takvo se upotrebljava u fotografiji kao razvijač. Upotrebljava se još u inudstriji boja, u medicini i td. Etri nastaju delovanjem dehidratacioih sredstava na alkohole. Najznačajniji im je predstavnikl etil-etar (dietil-etar). To je bezbojna, lako pokretljiva tečnost karakterističnog mirisa. Lako je upaljiv i sa vazduhom daje eksplozivne smeše. U medicini se etar upotrebljava kao narkotičko sredstvo u hirurgiji. 4.3.3. ALDEHIDI I KETONI Aldehidi i ketoni su organska jedinjenja sa kiseonikom, koja u svom molekulu sadrţe karbonilnu grupu kao funkcionalnu grupu. Aldehidi su jedinjenja kod kojih se pored karbonilne grupe nalazi još jedan vodonik, a četvrta valenca je vezana sa jednim ostatkom ugljovodonika. Ketoni su jedinjenja koja sadrţe karbonilnu grupu, na koju su vezana dva ostatka ugljovodonika. Aldehidi oksidacijom prelaze u organske kiseline. Imena aldehida u velikom broju slučajeva se grade tako što se ispred ’’aldehid’’ stavi početni deo latinskog imena one kiseline koja nastaje oksidacijom odgovarajućeg aldehida. Na primer form-aldehid (formaldehid oksidacijom prelazi u mravlju kiselinu). Formaldehid (metanal), HCHO, je najjednostavniji aldehid.Dobija se katalitičkom oksidacijom metil-alkohola u gasovitom stanju. To je bezbojan gas, prodornog, neprijatnog mirisa. Otrovan je. U trgovinu obično dolazi kao 40%-tni vodeni rastvor pod imenom ’’formol’ili ’’formalin’’. Upotrebljava se kao dezinfekciono sredstvo u medinici i za konzervisanje anatomskih preparata. Vaţan je za mnoge organske sinteze. Formaldenid daje sa fenolima i sa kazeinom plastične mase. Upotrebljava se takoĎe i u industriji boja, industriji tekstila, koţe i hartije. Aceton (dimetil-keton, propanon), CH3COCH3, je najjednostavniji keton. To je bezbojna, lako isparljiva tečnost, prijatnog mirisa. Pripada grupi vrlo zapaljivih tečnosti. Ime potiče od toga, što nastaje iz sirćetne kiseline. Dobija se iz tečnog destilata suve desetilacije drveta ili od kalcijum-acetata. Moţe se dobiti i redukcijom sirćetne kiseline (u 121

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

prisustvu katalizatora) a takoĎe i sintetičkim putem. Upotrebljava se kao dobar rastvarač i za razne sinteze. Koristi se u industriji boja, industriji plastičnih masa, u proizvodnji nekih eksploziva, u proizvodnji veštačkih vlakana i td. 4.3.4. KARBOKSILNE KISELINE Organska jedinjenja koja sadrţe karboksilnu grupu nazivaju se karboksilne kiseline. Karboksilne kiseline se u prirodi mogu naći u slobodnom stanju. Tako na primer, mravlju kiselinu luče mravi, a moţe se naći i u koprivi. Mlečna kiselina se nalazi i u mleku, a buterna u maslacu (buter). U praksi se veoma često koriste trivijalna imena za karboksilne kiseline, i to: za metansku kiselinu-mravlja, za etansku – sirćetna, za butansku – buterna, heksadiensku – palmitinska, za oktadekansku – stearinska i za etan – dikiselinu – oksalna kiselina. Mravlja kiselina H-COOH se upotrebljava u tekstilnoj industriji, u koţarstvu, u proizvodnji veštačke svile, u prehrambenoj industriji, u farmaceutskoj industriji i dr. Sirćetna kiselina, CH3-COOH, je bezbojna tečnost, karakterističnog mirisa. Na trţište najčešće dolazi u koncentraciji 70-80% (pod nazivom esencija), a u vrlo razblaţenom stanju (4%) koristi se u domaćinstvu (sirće). Štetno deluje na organizam. Sirćetna kiselina i njene soli acetati su tehnički i medicinski vaţna jedinjenja. Upotrebljava se u tekstilnoj industriji, u organskoj sintezi, u farmaceutskoj industriji i dr. Oksalna kiselina (HOOC-COOH  2H2O) kristališe sa dva molekula vode. Ova se kiselina nalazi u mnogim biljkama u obliku soli. Otrovna je, kao i njene soli. Upotrebljava se za dobijanje drugih organskih jedinjenja, pri bojenju tekstila, u koţarstvu i td. 4.3.5. ESTRI Estri su jedinjenja koja nastaju delovanjem alkohola na kiseline. Proces stvaranja estara naziva se esterifikacija, a obratni proces, razlaganje estara naziva se saponifikacija. Ime saponifikacija uzeto je od razlaganja masti i ulja kao prirodnih estara na njihove komponente, glicerin i više masne kiseline, odnosno alkalne soli viših masnih kiselina koje se zovu sapuni.

122

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Estri su u prirodi vrlo rasprostranjeni. Oni su glavni sastojci masti, ulja i voskova. Miris voća i povrća potiče od karakterističnih estara. Po IUPAC nomenklaturi, naziv estra se sastoji od dve reči. Prva je naziv alkil-grupe alkohola, a druga odgovara nazivu soli karboksilne kiseline, na pr.: metil-etanoat (metil-acetat); metil-nitrat; etiletanoat (etil-acetat) itd. Etil – nitrat je estar azotne kiseline sa trohidroksilnim alkoholom glicerolom, a poznat je pod hemijski pogrešnim imenom nitroglicerol. Eksplodira i na najmanji udar i zbog toga se meša sa infuzorskom zemljom da mu se ta osobina svede na minimum. Smeša nitroglicerola sa infuzorskom zemljom zove se dinamit i sluţi kao eksploziv. U medicini se upotrebljava u obliku 1% alkoholnog rastvora kao sredstvo koje sniţava pritisak. Etil-acetat (CH3COO  C2H5) je estar sirćetne kiseline, dobija se iz sirćetne kiseline i etil-alkohola. To je bezbojna, bistra i isparljiva tečnost. Upotrebljava se kao rastvarač, u proizvodnji veštačkih mirisa, za izradu veštačke koţe, u industriji boja, organskoj sintezi i medicini. Oksikiseline (alkoholne kiseline i fenolne kiseline) Oksikiseline su takve supstituisane kiseline u kojima se osim karboksilne grupe nalazi još i hidroksilna grupa koja moţe da bude alkoholna ili fenolna. Zovu se i hidroksi-kiseline. U nomenklaturi oksikiselina mnogo se upotrebljavaju trivijalna imena. Najznačajnije su mlečna kiselina, jabučna kiselina, vinska kiselina, limunska kiselina, salicilna kiselina i dr. Mlečna kiselina se upotrebljava u koţarstvu, u prehrambenoj industriji, u tekstilnoj industriji i u industriji plastičnih masa. Jabučna kiselina se upotrebljava u medicini, a vinska u tekstilnoj industriji (močila), u farmaceutskoj industriji i za konzervisanje belančevina. Limunska kiselina se upotrebljava u medinici, u proizvodnji osveţavajućih pića i pri bojenju tekstila.

4.4. FARMACEUTSKI PROIZVODI Po raznovrsnosti i karakteristikama proizvoda, farmaceutska industrija spada meĎu najvaţnije grane hemijske industrije. Farmaceutska industrija je specifična, jer se u njoj dobijaju proizvodi koji sluţe za 123

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

odrţavanje i poboljšavanje ljudskog zdravlja. Sasvim je razumljivo, da je kvalitet i bezbednost dobijenih proizvoda veoma značajan, pri čemu je kontrola proizvoda, na svim nivoima, u ovoj industrijskoj grani takoĎe veoma vaţna. Upotreba lekovitih sredstava je bila poznata već vrlo davno, a bila je zasnivana na čistoj empiriji (iskustvu). Pojedini lekovi su se zadrţali do današnjih dana (narodni lekovi), ali je zabeleţena i upotreba pojedinih sredstava, koja su imala i štetno dejstvo po čovekovo zdravlje. Smatra se da je Paracelzus roĎen krajem 15-veka, koji je radio u laboratoriji kao lekar, prvi uveo lečenje pomoću hemijskih sredstava (hemoterapija), a kao lekove je primenjivao neorganske supstance. Razvoj farmaceutske industrije, u velikoj meri zavisi od naučnoistraţivačkog rada, naročito u oblasti sintetičke i drugih grana hemije ali i od razvitka medicinskih i drugih nauka. Farmakologija je nauka o lekovima i njihovom dejstvu na čovekov organizam. Farmakoterapija je nauka o upotrebi lekova u lečenju bolesti, dakle grana farmakologije. Farmakopeja (grč. farmakon-lek i poiein-poznavanje,činjenje) predstavlja sluţbeni popis svih lekova koji daje odgovarajući naučni, stručni drţavni organ. Napredna farmako-hemijska industrija sintezom proizvodi svake godine sve veći broj novih lekova, poznatog hemijskog sastava i postojanog fiziološkog dejstva, koji imaju i tu prednost što se mogu tačno dozirati i bolesniku davati na više načina. Revolucionarni pronalasci slavnog Pastera (Louis Pasteur) uvode u terapiju vakcine, serume i fermente. Organska hemija uvodi u terapiju sve veći broj novih organskih sintetičkih jedinjenja poznate hemijske konstitucije i konstantnog fiziološkog dejstva. Lekovi imaju mnoge prednosti, odnosno lako i tačno se mogu dozirati, dugo se čuvaju i mogu se davati bolesnicima u različitim oblicima. Tehnologija farmaceutskih proizvoda obuhvata upoznavanje osnovnih principa, tehnoloških operacija i procesa proizvodnje farmakološki aktivnih supstanci prirodnog porekla, uključujući polusintetičke supstance i galenske preparate. Farmakološki aktivne supstance se preteţno proizvode hemijskom sintezom. MeĎutim, pored sintetičkih supstanci, u značajnoj meri se koriste i prirodne farmakološki aktivne supstance koje se mogu dobiti na jedan od sledećih načina: a) ekstrakcijom iz sirovina biljnog porekla, 124

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE b) ekstrakcijom iz sirovina ţivotinjskog porekla i c) biotehnološkim putem. Ovde se mogu svrstati i polusintetički preparati, koji se dobijaju hemijskim i/ili biohemijskim transformacijama prirodnih farmakoloških aktivnih supstanci, čime se postiţe poboljšanje lekovitog delovanja. Galenski preparati pripadaju specifičnoj grupi lekova, koja se kod nas u najvećem broju slučajeva svrstava u pomoćna lekovita sredstva. Naziv ovih preparata potiče od znamenitog rimskog lekara Klaudija Galenusa. Oni se ne dobijaju hemijskim procesima, već mehaničkim, odnosno fizičkim postupcima (mešanje, ekstrahovanje, filtriranje). Galenski preparati su osnova za pripremanje lekova u apotekama, kao i za proizvodnju gotovih lekova u farmaceutskoj industriji. U nizu slučajeva galenski preparati imaju odreĎene prednosti nad sintetičkim preparatima, zbog sinergističkog delovanja prisutnih komponenti smeše. Mogu biti oficinalni i neoficinalni. Za prve farmakopeja propisuje sastav i način izrade, kao i uslove kojima moraju da odgovaraju. Za druge se ti i postupci nalaze u farmaceutskoj literaturipriručnicima i drugoj stručnoj literaturi. Magistralni lekovi se izraĎuju po propisu lekara (prema receptu) i to u većini slučajeva ex tempore (lat: sveţa priprema – po potrebi). Magistralno se mogu izraĎivati i lekovi po nekom opšte poznatom propisu koji često imaju odreĎeno ime (prema autoru ili prema dejstvu). Pod pojmom ’’gotov lek’’ podrazumevaju se lekovi proizvedeni u različitim farmaceutskim oblicima (tablete, draţeje, kapi, masti injekcije itd.) koji su propisno zapakovani, stavljeni u promet. Mnogi od njih nose posebno zaštitećno ime. Lek sa zaštićenim nazivom je bilo koji gotovi lek stavljen na trţište pod posebnim nazivom i u posebnom pakovanju. Njihova proizvodnja i stavljanje u promet mora biti u potpunom skladu sa vaţećom zakonskom regulativom. Organopreparati su farmaceutski proizvodi, čija se proizvodnja zasniva na sporednim proizvodima klanične industrije: ţlezde sa unutrašnjim lučenjem, drugi organi bez unutrašnjeg lučenja i sekreti. U hemijskom pogledu, organo- preparati ne čine jedinstvenu grupu proizvoda, jer su veoma heterogeni u pogledu hemijskog sastava. TakoĎe, oni u tehnološkom pogledu ne pripadaju jedinstvenoj grupi, a najčešće su: a) – isušeni i pulverzovani organi ţivotinja, koji su najčešće prethodno samo obezmašćeni, b) – ekstrakti (delimično prečišćeni i ugušćeni), koji su dobijeni primenom različitih rastvarača i

125

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

c) – čiste farmakološki aktivne supstance predstavljaju detaljno prečišćene ekstrakte sirovina ţivotinjskog porekla, koji se mogu primenjivati i parenteralno (unošenje u organizam putem vakcinacije, injekcija, trljanja, a ne kroz ţeludac). Farmaceutski proizvodi se na trţištu pojavljuju kao: gotovi lekovi, koji sadrţe antibiotike, hormone, alkaloide i dr. ţlezde i ostali organi za organoterapeutske svrhe , sušeni, uključujući i u prahu; ekstrakti od ţlezda i ostalih organa i njihovih sekreta za organo-terapeutske svrhe; ostale ljudske i ţivotinjske materije pripremljene za terapeutske ili profilaktičke svrhe, - ljudska krv; ţivotinjska krv pripremljena za upotrebu u terapeutske, profilaktičke ili dijagnostičke svrhe; anti-serum i ostale frakcije krvi i modifikovani imunološki proizvodi, bilo da su dobijeni putem biotehnoloških procesa ili ne; vakcine, toksini,kulture mikroorganizama i slični proizvodi, - vata, gaza, zavoji i slični proizvodi za medicinske, hiruške, zubarske ili veterinarske svrhe, - kontrasna sredstva za radiografska ispitivanja; dijagnostički reagensi namenjeni za upotrebu kod pacijenata, - zubarski cement i ostala zubarska punila; cementi za rekonstrukciju kostiju, - različite vrste reagenasa (na pr. za odreĎivanje krvnih grupa), - gel-preparati namenjeni za upotrebu u ljudskoj ili veterinarskoj medicini, za mazanje, pojedinih delova tela kod hirurških operacija, fizikalnih pregleda ili kao kontaktno sredstvo izmeĎu tela i medicinskog instrumenta, - kutije i setovi za prvu pomoć. Gotovi lekovi mogu da budu mešavine ili se sastoje od jedne supstance koja je pomešana sa nosačem, rastvorom za zaslaĎivanje, povezivanje (aglomerniju) i dr. Farmaceutski proizvodi koji se koriste u humanoj medicini se dele u dve grupe: -

a) – lekovi za infektivne bolesti i citostatici, a ovoj grupi pripadaju: antibiotici, antivirusni i antigljivični lekovi, sulfonamidi i uroantiseptici, antiparazitni lekovi i citostatici, i

126

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE b) lekovi za neinfektivne bolesti, gde se ubrajaju lekovi koji utiču na rad pojedinih organa, lekovi za kardio-vaskularna oboljenja (bolesti srca i krvnih sudova), sedativi (sredstva za umirenje), analgetici i antipiretici i dr. Farmaceutski proizvodi se u promet stavljaju u različitim oblicima: a) čvrsti farmaceutski oblici (tablete, film-tablete, dvoslojne tablete, efervescentne (koje izazivaju kipljenje) tablete, draţeje, praškovi, granule, kapsule i pelete, b) tečni farmaceutski oblici (kapi, suspenzije i sirupi), c) polu-čvrsti farmaceutski oblici (masti, kreme, gel, supozitorije, paste i dr.) i d) sterilni farmaceutski oblici (infuzioni rastvori, prašak za injekcije, ampulirani rastvori, injekcione suspenzije; injekcione emulzije). Svaki lek u prometu, prema vaţećoj zakonskoj regulativi, mora biti obeleţen na srpskom jeziku u skladu sa dozvolom za stavljanje leka u promet i sa saţetkom karakteristika leka. Lek u prometu, na spoljnjem pakovanju, mora imati najmanje sledeće podatke: 1) ime leka i internacionalni nezaštićeni naziv svake aktivne supstance( INN), koje je definisala Svetska zdravstvena organizacija, 2) aktivne supstance, izraţene kvalitativno i kvantitativno po jedinici doziranja; 3) farmaceutski oblik i pakovanje; 4) spisak onih pomoćnih supstanci koje imaju potvrĎeno dejstvo, a za lekove u obliku injekcija, lekove za lokalnu primenu i preparate za oči obavezno se navode sve pomoćne supstance; 5) način primene leka; 6) upozorenje da se lek mora čuvati van domašaja dece, kao i druga potrebna upozorenja; 7) datum isteka roka upotrebe leka (mesec/godina); 8) način čuvanja leka, ako postoje posebni uslovi čuvanja; 9) posebne predostroţnosti kod odlaganja i uništavanja lekova; 10) naziv i adresu proizvoĎača, kao i nosioca dozvole za stavljanje leka u promet; 11) broj dozvole za stavljanje leka u promet , 12) broj serije leka i EAN - kod; 127

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

13) Klasifikacija leka (ATC) i 14) način za korišćenje lekova čiji je reţim izdavanja bez recepta. Lek u prometu, na unutrašnjem pakovanju, mora imati najmanje sledeće podatke: 1) naziv leka i internacionalni nezaštićeni naziv aktivne supstance; 2) jačinu leka i farmaceutski oblik; 3) naziv nosioca dozvole za stavljanje leka u promet; 4) datum isteka roka vaţnosti upotrebe leka (mesec/godina) i 5) broj serije leka. ATC klasifikacija (engl.= Anatomical Therapeutic Chemical Anatomsko Terapijsko Hemijski) klasifikacioni sistem prihvaćen je od strane Svetske zdravstvene organizacije (SZO) za humane lekove. Za novoregistrovane lekove ATC kod po Internacionalno Nezaštićenim Imenima (INN) utvrĎuje Kolaborativni centar SZO za metodologiju statistike lekova u Oslu. Za preparate koji se upotrebljavaju u veterinarskoj medicini koristi se ATCvet klasifikacioni sistem. U ATC Indeksu za humane lekove i ATCvet Indeksu imena preparata imaju pripadajući kod (šifru) od sedam slovno-brojčanih znakova koji karakterišu pet nivoa klasifikacije. Lekovi za humanu upotrebu klasifikovani su prema glavnoj terapijskoj primeni u 14 a ATCvet u 15 grupa. Na lekovima namenjenim za spoljašnju upotrebu mora stajati vidljiva oznaka: ’’za spoljašnju upotrebu’’. Kvalitet farmaceutskih proizvoda se ispituje fizičko-hemijskim i analitičkim metodama i instrumentalnim na najsavremenijoj opremi, u skladu sa poštovanjem predviĎenih propisa.

4.5. PARFIMERIJSKI I KOZMETIČKI PROIZVODI U ovu grupu proizvoda se ubrajaju proizvodi za negu lica i tela, odrţavanje higijene tela i ulepšavanje i po nameni i sastavu su vrlo raznovrsni . Industrija kozmetičkih proizvoda se brzo razvija, tako da se na trţištu pojavljuje veliki broj proizvoda. TakoĎe, treba naglasiti, da je proizvodnja ovih proizvoda vrlo unosna, zbog čega je predmet čestih falsifikovanja. Za parfimerijske proizvode se moţe reći da se odlikuju izraţenim dejstvom na čulo mirisa, dok kozmetički proizvodi, osim mirisa, imaju uticaj na samu koţu, odnosno imaju i medicinsko dejstvo. 128

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Za proivodnju kozmetičkih i parfimerijskih proizvoda koristi se veliki broj različitih materija , koje se mogu svrstati u nekoliko grupa : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

mirisne materije, masnoće, voskovi, proizvodi koji su po sastavu smeše viših ugljovodonika (parafin, vazelin), više masne kiseline i alkoholi (glicerin, etil-alkohol, i dr.) polen, vitamini i hormoni , boje, smole i balzami i stabilizatori, antioksidansi, konzervansi i voda.

Mirisne materije se odlikuju prijatnim i ugodnim dejstvom na čulo mirisa. Prema poreklu mogu biti biljne, ţivotinjske i sintetičke. Etarska ulja su supstance koje imaju karakterističan i prijatan miris, a dobijaju se iz biljnog materijala. Nalaze se u različitim delovima biljaka : cvetu, listu, kori i korenu. Proizvode se ulja od ţalfije, ruzmarina, kamilice, nane, kleke, korijandera , lavande, jasmina i dr. Aromatično bilje je od najdavnijih vremena privlačilo paţnju čoveka i on ga je počeo upotrebljavati za lek, začin, za aromatizaciju raznih napitaka , kozmetičkih ulja i smola za ulepšavanje i u druge svrhe. Isparljivost, miris i još neke druge fizičke osobine učinile su da su ove, hemijski heterogene smeše, svrstane u jednu praktičnu tehnološku grupu. Hemijski, etarska ulja su sloţenog sastava i strukture, a sastoje se iz estara, alkohola, kiselina, ketona, aldehida, ugljovodonika i drugih klasa organskih jedinjenja. Iz biljnih ulja etarska ulja se izoluju na različite načine : presovanjem, destilovanjem sa vodenom parom , ekstrakcijom pomoću organskih rastvarača i dr. Mnoge mirisne biljke, zbog svojih lekovitih sastojaka, upotrebljavaju se za izradu raznih galenskih preparata. Znatno veće količine mirisnih biljaka potroši industrija etarskih ulja. Etarska ulja se primenjuju u parfimerijskoj i kozmetičkoj industriji i industriji sredstava za odrţavanje higijene : za proizvodnju kolonjskih voda, parfema, sapuna, pasta za zube, kozmetičkih krema, dezodoranasa i dr. Upotrebljavaju se još i u prehrambenoj industriji( začini, esencije, mirisi za kolače), u industriji duvana i u medicini.

129

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Mirisne materije ţivotinjskog porekla se dobijaju kao produkti lučenja ţlezda nekih ţivotinja, a poznati su : mošus, ambra i cibet. Mirisne materije koje se nalaze u nekim ţivotinjama su u upotrebi već hiljadama godina.Najstariji pomen o mošusu potiče iz Kine, i star je oko 5500 godina.Ove materije imaju ulogu feromona , a za ljude veoma prijatan miris, zbog kojih su pojedine ţivotinje skoro istrebljene, a njihov lov je danas zabranjen. Mošus se dobija najčešće od mošusnog jelena, mošusnog govečeta, mošusne kornjače, i mošusnog pacova( bizamski pacov), , dok ambra nastaje kao lučevina kitova. Ambra se javlja u obliku voštane mase, koja pliva u tropskim morima i skuplja se mreţama. Cibet se dobija od cibetske mačke ( cibetka), koja ţivi u tropskim predelima Afrike i na Filipinima. Danas se celokupna količina jedinjenja sa mirisom mošusa dobija sintetičkim putem, i kao relativno jeftini mirisi se dodaju proizvodima koji su u svakodnevnoj upotrebi: ukljućujući sapune, deterdţente, omekšivače, osveţivače vazduha, kreme, parfeme i dr.Zbog dokazanih i potencijalnih rizika po zdravlje ljudi, udruţenih sa pojavom bioakumulacije i perzistentnosti u prirodi, proizvodnja nitromošusa je u sve većem opadanju, dok sinteza makrocikličnih mošusa dobija sve više na značaju. Naime, nedavno je saopšteno da su nitromošusi i policiklični mošusi , kao uostalom i druga aromatična jedinjenja, bioakumulativni, slabo degradabilni i lipofilni. TakoĎe je saopšteno da su detektovani u ljudskom masnom tkivu, u mleku, u ţivom svetu mora, kao i u atmosferi. Sve masovnija upotreba i velika postojanost sintetičkih aromatičnih mošusa dovela je do toga da se i ova jedinjenja naĎu na listi onih zagaĎivača koji se dugo zadrţavaju u ţivotnoj sredini. Anetol, C3H5C6H4OCH3,je etarsko jedinjenje i osnovni je sastojak prirodnog anisovog ulja. Moţe se dobiti sintetički ( od krezola).Upotrebljava se u parfimeriji, u organskoj sintezi i dr. Benzaldehid, C6H5CHO, je najjednostavniji aromatični aldehid. U prirodi se nalazi u košticama nekih plodova, a veštački se moţe dobiti na više načina, a najčešće oksidacijom toluola ili hidrolizom benzal-hlorida. Upotrebljava se u organskoj sintezi , kao rastvarač za ulja i smole, u proizvodnji veštačkih mirisa, u medicini i dr. Benzil-acetat, (fenil-metil-acetat), C6H5CH2OOCCH3, se dobija od benzoil-hlorida i kalijum-acetata. Upotrebljava se u parfimeriji, u industriji sapuna i u proizvodnji veštačkih smola.

130

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Citral (geranijum-aldehid, geranial), C10H16O, je svetloţuta, lakoisparljiva tečnost, po mirisu slična limunu.Ima ga u mnogim etarskim uljima, a dobija se i sintetički. Upotrebljava seu proizvodnji raznih mirišljavih preparata. Eugenol, C3H5C6H3(OH)OCH3, je etarsko ulje prijatnog mirisa koji podraţava miris karanfila. Upotrebljava se u parfimeriji, i u zubarstvu, kao antiseptik. Geraniol, (CH3)2CCH(CH2)2C(CH3)CHCH2OH, je nezasićen terpenski alkohol, dobija se redukcijom citrala. Upotrebljava sa u parfimeriji. Jonon, C13H20O, je svetlo ţuta ili bezbojna tečnost prijatnog mirisa, sličnog mirisu ljubičice. Upotrebljava se u parfimeriji i u sintezi vitamina A. Fenil - etil - alkohol (benzil - karbinol, fenetil - alkohol), C6H5CH2CH2OH, je bezbojna tečnost prijatnog mirisa, a dobija se od etilen-oksida i fenil-magnezijum-bromida. Upotrebljava se u organskoj sintezi, u parfimeriji, u kozmetici i u industriji sapuna. Linalol, C10H17OH, je bezbojna tečnost prijatnog mirisa, nalazi se u mnogim etarskim uljima i upotrebljava se u parfimeriji. Masnoće, ulja i voskovi, koji ulaze u sastav kozmetičkih proizvoda su veoma različitog sastava i porekla. Prirodne smole su čvrste, amorfne ili polučvrste guste materije, dobijene u vidu sekrecija od izvesnih vrsta biljaka. Obično se nalaze u drvenoj masi biljke, lišću i kori, dok se ambra nalazi kao fosilna naslaga. Upotreba prirodnih smola je vrlo široka, a najčešće se primenjuju u industriji boja i lakova, u proizvodnji sapuna, hartije i dr. Balzami su proizvodi koje luče neke vrste drveta. Po svom sastavu su smeše smolastih materija, etarskih ulja i nekih kiselina. Stajanjem na vazduhu balzami postaju smolaste konzistencije i prijatnog su mirisa. Najčešće se koriste u medicini i parfimeriji. Kiseline koje ulaze u sastav kozmetičkih proizvoda su : limunska, askorbinska i mlečna, a imaju ulogu konzervansa i antiseptika. Od alkohola se najviše upotrebljavaju : etil-alkohol, glicerin, sorbitol i dr. Površinski aktivne materije olakšavaju emulgovanje vode i masti u prepratima za negu, dok konzervansi i antioksidansi stabilizuju poizvode i sprečavaju procese razlaganja dobijenih proizvoda. U parfimerijske proizvode se ubrajaju parfemi, kolonjske vode i dezodoransi. Kolonjske vode i parfemi predstavljaju smese prijatnog mirisa, koji se sastoje od tri glavna sastojka : 131

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

-mirisnih supstanci, -razreĎivača ( rastvarača) i -fiksatera, odnosno supstanci koje sprečavaju suviše brzo isparavanje. Pod parfemima se obično podrazumevaju smese sa većom koncentracijom mirisnih supstanci. Mirisna kompozicija(,, mirisni kompleks,,), kolonjskih voda i parfema je sastavljena iz većeg broja različitih vrsta etarskih ulja, čistih supstanci, sintetičkih i polusintetičkih proizvoda i fiksatera. Fiksateri (fiksiri, fiksatori) su supstancije koje se dodaju parfemima radi postojanosti i pojačanja mirisa. Oni ujednačavaju isparenje pojedinih mirisnih komponata i sprečavaju njihovo brzo isparavanje, tako da miris ostaje duţe konstantan. U fiksatere spadaju neke smole, benzol, štirak, benzil-benzoat, prirodni mošus i ambra. Kao rastvarač za kolonjske vode i parfeme se najčešće koristi čisti, posebno rafinisani etil-alkohol. On ne reaguje sa mirisnim supstancama, a kao relativno lako isparljiv doprinosi razvijanju mirisa. Kvalitetni parfemi su kombinacija većeg broja mirisnih supstanci i drugih dodataka. Dezodoransi su sloţene mešavine, a pojavljuju se u obliku tečnosti, praha, štapića, losiona ili krema. Sadrţe mirisne komponente i druge sastojke koji imaju zadatak da sprečavaju znojenje i da otklanjaju neprijatne mirise koji nastaju pri bakteriološkom razlaganju znoja. Dezodoransi se mogu pakovati i u sprej –bočicama, u kojima nalazi proizvod koji se upotrebljava nalazi kao aerosol, odnosno nanosi se rasprskavanjem. Tečnost koja se nalazi u bočici pod pritiskom je nekog pokretačkog fluida-gasa ili lako isparljive tečnosti( slika 4.4).

Slika 4.4. Izgled sprej-bočice [66] 132

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Bočice su izraĎene od nekog lakog metala, plastične mase ili stakla, i snabdevene su jednom cevi koja dopire do dna, a koji je na vrhu u vezi sa jednim sićušnim otvorom-,, diznom,, za rasprskavanje. Pritiskom na dugme otvara se ventil i otvor-dizna se oslobaĎa. Potiskivanje tečnosti i njeno rasprskavanje se postiţe pomoću pokretačkog fluida, koji se u bocu dodaje pri punjenju zajedno sa tečnim proizvodom, a pri pritisku na dugme tera tečnost naviše u cevi do otvora, gde se ona rasprskava. Pokretački fluid je kod većine sprejova najskuplji sastojak. Pokretački fluidi mogu da budu : niţi ugljovodonici( propan, butan), ili njihovi hlorno-fluorni derivati, ili azot, azot-suboksid ili ugljendioksid.Za ovu svrhu su upotrebljavani i freoni, koji predstavljaju metanove derivate fluora i hlora, i koji su našli primenu kao sredstva za hlaĎenje u rashladnim ureĎajima, ureĎajima za smrzavanje i klimatizaciju, a odlikuju se osobinama da nisu zapaljivi ni eksplozivni. Kako je šira industrijska primena freona počela otprilike 1935. godine, prve količine tih gasova su stigle u stratosferu tokom pedesetih godina. Tek 1974. godine dva američka klimatologa su iznela hipotezu da ovi gasovi dospevaju do stratosfere i tamo oslobaĎaju hlor, koji razara ozon. Razaranje ozonskog omotača i pojavljivanje ,,ozonskih rupa,,,predstavlja jedan od najznačajnijih ekoloških problema, čije rešenje zahteva brzu i odlučnu akciju ekološkog menadţmenta na svim nivoima upravljanja i odlučivanja, od meĎunarodne zajednice do preduzeća. U meĎuvremenu, korišćenje freona kao potisnog gasa za sprejeve, praktično je svedeno na minimum, za neke specijalne primene. Na proizvodima koji ne sadrţe gasove koji štete ozonskom omotaču, nalazi se sledeća oznaka:

Slika 4.5. Ozonski neškodljivo[21] Proizvodi označeni ovim simbolom (sprej boce) su punjene gasom koji je neškodljiv za ţivotnu sredinu. Obično se za raspršivanje koristi butan i zato se na tim proizvodima obično nalazi i simbol "zapaljivo", što znači da se mora koristiti sa datim preporukama. Prema primeni, kozmetički proizvodi, dele se na : a) proizvode koji dolaze u dodir sa sluznicom , u koje se ubrajaju :

133

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

1. proizvodi za čišćenje i negu zuba i usne šupljine, 2. proizvodi za učvršćivanje zubnih proteza, 3 proizvodi za ulepšavanje i bojenje područja oko očiju i 4. proizvodi za intimnu higijenu. b) proizvode koji ostaju duže vreme na koži : 1. proizvodi za negu i zaštitu koţe i vlasišta; 2. proizvodi za izbeljivanje i tamnjenje koţe; 3. proizvodi za bojenje i ulepšavanje lica i tela; 4. proizvodi za parfimiranje tela; 5. dezodoransi i antiperspiranti (sredstva za smanjenje znojenja). c) proizvode koji se nakon kratkog vremena odstranjuju s kože ili kose, ili se koriste za ulepšavanje, negu i bojenje kose, odnosno noktiju: 1. proizvodi za pranje i čišćenje lica i tela; 2. proizvodi za brijanje i depiliranje; 3. proizvodi za pranje i negu kose; 4. proizvodi za bojenje i ulepšavanje kose; 5. proizvodi za bojenje, negu i ulepšavanje noktiju. U grupu kozmetičkih proizvoda se ubrajaju sledeći proizvodi : kreme i pomade, kozmetička mleka, kreme za brijanje, puderi i šminke, maske za lice, sredstva za pranje i negovanje kose, sredstva za bojenje i beljenje kose, sredstva za negu usta i zuba, sredstva za negu noktiju, depilatori, preparati za sunčanje, soli za kupanje i dr. Kozmetički proizvodi mogu se stavljati u promet samo u ambalaţi koja omogućuje pravilnu upotrebu a pri tome omogućujući zdravstvenu ispravnost proizvoda. Deklaracija kozmetičkog proizvoda mora da sadrţi sledeće podatke : 1. naziv i/ili vrstu proizvoda, naziv i sedište proizvoĎača, 2. nominalni sadrţaj u vreme pakovanja izraţen u jedinicama mase ili zapreminski, osim za pakovanja manja od 5 grama ili 5 mililitara, pakovanja za jednokratnu upotrebu, kao i za proizvode koji se prodaju kao veći broj komada u jediničnom pakovanju s time da je naznačen broj komada; 3. rok trajanja za proizvode čije je trajanje manje od 30 meseci; rok trajanja navodi se na primarnoj i sekundarnoj ambalaţi i to na ovaj način: »Najbolje upotrebiti do kraja...«, a zatim tačan mesec i godinu 134

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE isteka roka ili datum proizvodnje i rok upotrebe proizvoda ili upozorenje na mesto na ambalaţi na kojem je označen rok trajanja;; 4. posebne uslove čuvanja, ako je potrebno; 5. uslove primene i upozorenja potrošaču; 6. broj proizvodne šarţe ili kontrolni broj koji je označava;(ovi podaci se stavljaju na sekundarnu ambalaţu kada to zbog veličine pakovanja nije moguće); 7. sastav proizvoda tj. popis sastojaka prema opadajućem udelu u proizvodu pisan INCI-nazivom (INCI – International Nomenclature of Cosmetic Ingredients) s time da se kod sastojaka čije se delovanje posebno naglašava u nazivu proizvoda, mora navesti i njihova količina izraţena u procentima ili mernim jedinicama. Pojedini proizvodi moraju imati uputstvo za upotrebu (proizvodi za hladno trajno kovrdţanje, depilatori, boje za kosu, kolor šamponi, neutralizatori i sl.) a proizvodi koji se stavljaju u promet u aerosolnom pakovanju i upozorenje o opasnostima koje mogu nastati zbog nepravilnog rukovanja pri upotrebi.

4.6. SAPUNI I SINTETIČKI DETERDŢENTI 4.6.1. SAPUNI Sapuni( u uţem smislu reči) su alkalne soli viših masnih kiselina, najčešće kiselina s 12-18 ugljenikovih atoma. Alkalni sapuni se rastvaraju u vodi koloidno i, smanjujući površinski napon izmeĎu čestica prljavštine, masti i ulja i vode, omogućavaju bolje kvašenje koţe, tkanine ili drugog materijala, i njihovo čišćenje. Primese se emulguju i suspenduju i tako udaljavaju. Proizvodnja i potrošnja sapuna je sve do devetnaestog veka bili neznatna , odnosno sve do pojave industrijske sode. Samo alkalne soli viših masnih kiselina su rastvorne. Zbog toga tvrda voda nije pogodna za pranje sapunom.Kalcijum i magnezijum iz vode taloţe masne kiseline u obliku nerastvornih soli i tako dobrim delom sprečavaju dejstvo sapuna. Osim za pranje i čišćenje, sapuni imaju i veliku primenu u industriji koţa, tekstilnoj industriji, metalurgiji, hemijskoj industriji itd. Sapuni su soli viših masnih kiselina. Obično se pod imenom sapuna smatraju samo kalijumove i natrijumove soli viših masnih kiselina, pošto se samo one rastvaraju u vodi i imaju sposobnost da pene. 135

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Ako se saponifikacija vrši natrijum-hidroksidom, dobija se čvrst natrijumov sapun, dok saponifikacija sa kalijum-hidroksidom daje mek ili polučvrst kalijumov sapun.Kao drugi vaţan produkt dobija se pri saponifikaciji glicerol.Vodeni rastvor sapuna se taloţi dodatkom natrijumhlorida. Radi se o isoljavanju pošto je rastvor sapuna koloidan rastvor. Delovanje sapuna potiče od električno naelektrisanih koloidnih čestica. Koloidne čestice sapuna na svojoj površini adsorbuju i nečistoće a i podlogu na kojoj se nalaze nečistoće( na pr, tkanina). Stoga i nečistoće i podloge postaju naelektrisane istoimenim elektricitetom i zbog toga nastaje elektrosrtatičko odbijanje izmeĎu prljavštine koja se ţeli ukloniti i podloge na kojoj se prljavština nahvatala. Ovo elektrostatičko odbijanje olakšava uklanjanje nečistoća od podloge. Sirovine za proizvodnju sapuna su masti i ulja, ili slobodne masne kiseline i alkalije (alkalni hidroksidi i karbonati). Kao sirovine se mogu upoterbiti i sintetičke masne kiseline. Kao dodatne sirovine pri proizvodnji sapuna se koriste : sredstva za beljenje, boje, mirisi i punioci(kaolin, talk, skrob, ţelatin, vodeno staklo i dr. ), a u izvesnim slučajevima i specijalni dodaci kod izrade medicinskih sapuna. Sredstva za beljenje se najčešće dodaju u vidu raznih oksidacijskih sredstava na primer persulfita, dok su boje uglavnom organskog porekla. Alkalije potrebne za saponifikaciju su: alkalni hidroksidi (natrijum-hidroksid NaOH) za izradu čvrstih sapuna, a kalijum-hidroksid KOH za izradu mekih sapuna. Postoje dva postupka za proizvodnju sapuna i to : a) saponifikacija masti i ulja i b) neutralizacija slobodnih masnih kiselina. Po prvom postupku se vrši stapanje masnih kiselina sa manjom količinom razblaţenog hidroksida, a nakon toga se doda ostatak alkalija i rastvor ukuvava do odreĎene konzistencije. Na kraju se doda kuhinjska so radi isoljavanja sapuna, a u vodenom sloju ostaju glicerol, eventualni višak alkalija i so. Drugi postupak podrazumeva da se najpre masti i ulja hidrolizuju u slobodne masne kiseline, koje se nakon prečišćavanja neutrališu pomoću izračunate količine sode radi dobijanja sapuna : 2RCOOH + Na2CO3 = 2 RCOONa + CO2 + H2O (4.11.) 2C15H31COOH + Na2CO3 = 2C15H31COONa + H2O + CO2 (4.12.) Sam tehnoloski proces dobijanja sapuna se sastoji iz sledećih faza : 136

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE a )saponifikacija ili kuvanje sapuna, b) isoljavanje, bistrenje i hlaĎenje sapuna , c) sušenje i d) obrada sapunske mase(rezanje, utiskivanje oznaka i imena proizvoĎača). Saponifikacija se moţe izvršiti i na hladnom, samo se zagrevanjem ovaj proces ubrzava. Zagrevanje kotlova se vrši parnim cevima a mešanje se postiţe direktnim uvoĎenjem vodene pare.Kod hladne sponifikacije se masnoće najpre zagreju na 70-80 ° C, a zatim se dodaje rastvor alkalije uz neprestano mešanje. Po završenoj saponifikaciji dobija se homogena smeša sapuna, glicerina, vode i viška alkalija. Dodavanjem kuhinjske soli vrši se isoljavanje sapuna i izdvajaju se u dva sloja. Posle hlaĎenja, sapun se uhvati na površini u obliku debele kore(sapunsko jezgro) , a donji sloj je vodeni rastvor glicerina, kuhinjske soli i viška natrijum- hidroksida. Donji sloj naziva se podluţinska masa, i ona se odnosi na dalju preradu u cilju izdvajanja glicerina. Sušenje prethodno oblikovane , sapunske mase se obavlja u sušarama pomoću toplog vazduha, a nakon toga se vrši obrada sapunske mase i pakovanje. Prema konzistenciji i sastavu, sapuni se mogu podeliti na : 1. meke sapune (kalijumovi sapuni ) i 2. čvrste sapune ( natrijumovi sapuni ). Meki-mazivi sapuni Za izradu mekih sapuna koriste se ulja (sojino, laneno, konopljino) koja se kuvaju sa kalijum -hidroksidom. Po završenoj saponifikaciji, ne vrši se isoljavanje, nego se celokupna topla sapunska masa u tečnom stanju lije u posude, gde se vrši očvršćavanje. Očvrsnuti sapuni sadrţe oko 40% vezanih masnih kiselina i svu podluţnicu (vodu, glicerin i slobodne alkalije) i mogu biti ţute do zelene boje, koja potiče od raznih stepena čistoće upotrebljenih ulja. Mekim sapunima se dodaju punila kao: talk, kreda, kaolin i dr. Čvrsti( natrijumovi sapuni) Čvrsti ili natrijumovi sapuni nastaju saponifikacijom masti i ulja natrijum-hidroksidom ili natrijum-karbonatom. Dele se na na dve grupe : jezgro-sapuni i polujezgro- sapuni.Tvrdi natrijumovi sapuni dobijeni iz čistih masti i ulja uz potpuno isoljavanje se nazivaju jezgro- sapuni, a polujezgro sapuni se dobijaju slično jezgro- sapunima, ali se kod njih ne vrši potpuno isoljavanje. 137

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Osnovni kriterijumi za ocenu kvaliteta i razvrstavanje sapuna su : tehnološki postupak saponifikacije i dalje obrade sapunske mase, vrsta osnovnih i pomoćnih sirovina, količina ukupnih masnih kiselina u gotovom proizvodu. procenat vlage i isparljivih supstanci, sadrţaj slobodnih alkalija, sadrţaj neosapunjivih sastojaka, sadrţaj supstanci nerastvornih u vodi, sadrţaj soli.i.t.d. Prema nameni se sapuni mogu svrstati u sledeće grupe : 1. sapuni za pranje , 2. toaletni sapuni , 3. sapunski prašak i 4.ostali sapuni . Pri proizvodnji sapuna za pranje koriste se jeftinije sirovine( tehničke masnoće slabijeg kvaliteta), a u nekim slučajevima se ne primenjuje isoljavanje. Mogu biti parfimisani sa nekim jeftinijim mirisom. Za proizvodnju toaletnih sapuna koriste se najkvalitetnije sirovine koje moraju biti vrlo čiste. Toaletni sapuni se dobijaju tako što se osnovna sapunska masa izmeša sa mirisima , bojom, sredstvima za beljenje, konzervansima, izgnječi i presuje u komade. Kvalitet im uglavnom zavisi od vrste masnoće iz koje je dobijena osnovna sapunska masa, kompozicije dodatog mirisa i primenjenog tehnološkog procesa.Toaletni glicerinski sapuni imaju staklast izgled i providni su , a u stvari su čvrsti natrijumovi sapuni sa dodatkom glicerina. Sapunski prašak je smeša sapuna, sode (Na2CO3), vodenog stakla i sredstava za beljenje, na pr. natrijum-perborata .Dobijene sirovine se kuvaju i po dobijanju tvrdog sapuna mase se melju ili polveriziraju rasprašivanjem. Na trţištu se pojavljuje kao: sapun za pranje sa dodacima, kalijumov mazivi sapun i dr. Ostali sapuni obuhvataju sledeće grupe proizvoda : laki sapuni , sapuni za brijanje , medicinski sapuni , tečni sapuni, tekstilni sapuni, metalni sapuni i sapuni sa rastvaračima. -

Laki-plivajući sapuni Ovi sapuni se izraĎuju uduvavanjem vazduha u sapunsku masu, radi postizanja šupljikavosti. Na ovaj način se dobija šupljikava masa koja uobličavanjem daje sapun koji pliva na vodi.Dodaju im se male količine mirisa, a na trţištu se pojavljuju pod imenom dečjeg sapuna. 138

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Sapuni za brijanje se dobijaju hladnom ili polutoplom saponifikacijom prečišćenih masnoća pomoću kalijum-hidroksida ili smeše kalijumhidroksida i natrijum-hidroksida. Oni se izraĎuju od masnoća sa većim sadrţajem stearinske kiseline, s obzirom da njene alkalne soli, daju gustu i trajnu penu koja se sporo suši. Medicinski sapuni proizvode se od običnog toaletnog sapuna uz dodatak dezinfekcijskih ili lekovitih sredstava. Prodaju se pod trgovačkim imenima koja najčešće potiču od imena dodatog medicinskog sredstva. Tečni sapuni su meki kalijumovi sapuni razreĎeni sa alkoholom i vodom, a sapuni sa rastvaračima su sredstva za pranje koja sadrţe sapune pomešane sa raznim organskim rastvaračima , koji dobro rastvaraju masnu i drugu prljavštinu.Upotrebljavaju se uglavnom kao tehnička sredstva za pranje. Tekstilni sapuni mogu biti čvrsti natrijumovi ili meki kalijumovi sapuni. Prema upotrebi oni se dele na: sapune za pranje vune, prirodne svile i dr. Metalni sapuni predstavljaju sapune zemnoalkalnih i teških metala, koji se malo ili uopšte ne rastrvaraju u vodi. Tako se npr. olovni sapuni zbog svoje lepljivosti koriste za proizvodnju medicinskih flastera, izolir-traka, aluminijski sapuni za impregniranje tkanina, manganov i kobaltov sapun za proizvodnju firnisa itd. 4.6.2. DETERDŢENTI To su sintetička sredstva za pranje, koji smanjuju površinski napon i pomaţu močenje i emulgiranje, skidaju nečistoću i stvaraju penu. Materije sa ovim spomenutim osobinama ne spadaju u grupu sapuna i nazivaju se deterdţenti ( od latinske reči detergere – brisati ). Prvi sintetički proizvodi potiču iz 1860. g. Po hemijskom sastavu to su bila sulfidna ulja, koja su dobijena delovanjem sumporne kiseline na ricinusovo ulje. MeĎutim, tek 1930. god. moţe se smatrati godinom u kojoj počinje razvitak i proizvodnja deterdţenata, s obzirom da je onda proizvedena nova površinski aktivna materija, tako da proizvodnja deterdţenata raste, naročito za vreme drugog svetskog rata, zbog oskudice u mastima i uljima. To je bilo sasvim razumljivo jer su se deterdţenti proizvodili od znatno jeftinijih sirovina. Prema hemijskom sastavu dele se u tri grupe : -deterdţenti sa anjonskom aktivnom grupom (anjonski deterdţenti),

139

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

-deterdţenti sa katjonskom aktivnom grupom (katjonski deterdţenti) i -nejonski deterdţenti. Od anjonskih deterdţenata najznačajniji su sulfonati i sulfati masnih kiselina, a od katjonskih kvaternarne amonijum soli ili derivati piridina. Deterdţenti koji su na trţištu poznati pod mnogobrojnim različitim komercijalnim imenima su u stvari, anjonski deterdţenti pomešani sa sodom, boraksom i dr. Katjonski deterdţenti se u većini slučajeva koriste za dezinfekciju, dok se nejonski uglavnom koriste u industrijske svrhe. Deterdţenti su po hemijskom sastavu obično soli natrijuma i organskih sulfokiselina, sa opštom formulom R–CH2SO2ONa gde je R alifatični ili aromatični radikal, a koji se odlikuje velikim afinitetom prema masnoćama sa kojima se vezuje, dok je ostatak – CH2SO2ONa sam deterdţent. Deterdţentima se dodaju odredjene supstance koje povećavaju aktivnost, a jeftine su kao: natrijum-sulfat, fosfati, kao i natrijum- silikat koji sprečava korozivno delovanje na ureĎaje za pranje. Pored toga, upotrebljavaju se i drugi dodaci, koji povećavaju suspenzijsku i emulgacijsku moć deterdţenta, kao i boja koja daje belinu i naročiti sjaj. Za razliku od sapuna koji imaju niz nedostataka, koji se i ogledaju u gubicima pri pranju u tvrdoj vodi, i koji se ne mogu upotrebiti u morskoj vodi i kiselim rastvorima i koji troše za svoju proizvodnju dosta masti i ulja, deterdţenti imaju niz prednosti i upotrebljavaju se u svim slučajevima gde je primena sapuna ograničena.TakoĎe, jedna od prednosti deterdţenata u odnosu na sapune je mnogo veći asortiman proizvodnje, a pranje se sa uspehom moţe obaviti i u slanoj vodi. Dobra strana deterdţenata je da nemaju miris ni ukus, pa su zbog toga našli primenu za pranje ambalaţe u kojima se čuvaju pića i razni prehrambeni proizvodi, koji imaju sposobnost da prime miris i ukus sredine u kojoj se nalaze. Deterdţenti daju praktično neutralno vodene rastvore i stvaraju rastvorljive kalcijumove i magnezijumove soli, te se mogu upotrebiti i u tvrdoj vodi. Prodaja deterdţenata se vrši u prahu ili rastvoru. Njihova je primena velika. Upotrebljavaju se u kozmetici, farmaciji, domaćinstvima, u tekstilnoj industriji, industriji koţa, automobila i dr. U praksi je uobičajeno da termin deterdţent podrazumeva samo sintetičke deterdţente, odnosno industrijske proizvode, koji osim površinski aktivnih supstanci sadrţe i druge sastojke, koji ulaze u sastav deterdţenata koji dolaze na trţište.

140

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE U komercijalnim sredstvima za pranje( koja se nazivaju deterdţentima), površinski aktivna supstanca je samo jedan od sastojaka. Njoj se dodaju supstance , uglavnom neorganskog porekla, kojima se jako povećava i poboljšava aktivnost deterdţenta, a neke od njih mogu imati i sinergetsko dejstvo.Komercijalni deterdţenti, osim površinski aktivne supstance, sadrţe još i : natrijum-tripolifosfat( Na5P3O10), natrijum-sulfat, natrijum-silikat i sodu, natrijum-perborat, zaštitni koloid, stabilizator pene, optičko belilo, mirise i dr. Osnovne grupe deterdţenata su : 1. sredstva za pranje (deterdţenti za tekstil i posuĎe) 2. pomoćna sredstva za pranje (sredstva za predpranje i omekšavanje rublja) 3. sredstva za cišćenje (u ugostiteljstvu). U trgovini deterdţenti dolaze u različitom obliku : u prahu, u tečnom obliku ili u obliku paste . Pakuju se u kartonske kutije, vreće od plastičnih masa ili tekstila ili boce od plastičnih masa, a skladištenje deterdţenata se vrši u suvim i provetrenim prostorijama. TakoĎe, treba naglasiti da je jedna od veoma vaţnih osobina deterdţenata , njihova biološka degradabilnost( biorazgradivost), odnosno sposobnost da se razlaţu u uslovima prirodnog prečišćavanja voda.Prisustvo fosfata u otpadnim vodama prouzrokuje neţeljene pojave, a takoĎe i suviše velike količine lako razgradljivih supstanci, mogu da zagaĎuju vodu, pošto dolazi do naglog razmnoţavanja mikroorganizama i do brţe potrošnje kiseonika, nego što se obnavlja rastvaranjem iz vazduha i fotosintezom algi i vodenih biljaka.

141

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

142

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

5. AGROHEMIJSKI PROIZVODI 5.1. VEŠTAČKA ĐUBRIVA Biljkama su za rast i normalan razvitak potrebni sunčeva svetlost, voda i ugljen-dioksid. Pored njih, potrebno je prisustvo jedinjenja mnogih elemenata, a prvenstveno azota, fosfora, kalijuma i kalcijuma. TakoĎe, za normalan razvitak biljaka važan je i niz drugih faktora, kao što je sadržaj humusa, temperatura, fizička struktura zemljišta, pH-vrednost zemljišta i druge fizičke, hemijske i biološke karakteristike zemljišta. Mineralne materije imaju višestruku ulogu u životu biljaka, odnosno ulaze u sastav brojnih organskih jedinjenja, učestvuju u katalizi biohemijskih reakcija, odnosno posredno ili neposredno učestvuju u svim životnim procesima biljaka.Do sada je u biljnim tkivima utvrĎeno oko sedamdeset elemenata, a njihova zastupljenost u biljkama je različita. Na osnovu kriterijuma zastupljenosti u biljkama, elementi se grupišu na sledeći način : -makroelementi, čiji je sadržaj u suvoj materiji biljke od 2 do 60 mg/g, isključujući ugljenik, kiseonik i vodonik, -mikroelementi, sa sadržajem od 1 µg/g do 1 mg/g u suvoj materiji biljke, -ultramikroelementi, čiji je sadržaj manji od 1 µg/g. Treba napomenuti da ovakva podela ne označava i njihovu ulogu u metabolizmu biljaka. Elementi koji ulaze u sastav biljaka, se prema značaju mogu podeliti na neophodne (esencijalne) elemente, korisne elemente (Na, Si,Co,Se i Al) i ostale elemente, koji se nalaze u biljkama i koji u malim koncentracijama ne utiču na metabolizam, dok u većim koncentracijama mogu delovati toksično (Pb, Cd i Hg).Esencijalni elementi su elementi bez kijih biljka ne može zaokružiti životni ciklus, a u ovu grupu se ubrajaju: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, F, B, Mn, Cu, Zn, Cl, Mo i Ni. Biljke se uglavnom ovim elementima snabdevaju iz zemljišta na kome rastu, tako da postepeno ova zemljišta postaju siromašnija, pa je neophodno u cilju očuvanja njihove plodnosti, dodavati hemijska

143

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

jedinjenja pomenutih elemenata, odnosno moraju se zemljišta Ďubriti. Đubrenjem se biljka hrani, a takoĎe se poboljšavaju fizičko-hemijske i biološke osobine zemljišta. U procesu biljne proizvodnje bez primene Ďubriva nemoguć je uspešan uzgoj kultivisanih biljaka. Naime, prirodne zalihe hranjivih materija u zemlji ne mogu se stalno iscrpljivati, a da se pri tom oduzete hranjive materije ne nadoknade, odnosno da se ne izvrši Ďubrenje. Uloga Ďubriva u širem smislu usko je vezana za proizvodnju poljoprivrednih proizvoda u količinama dovoljnim za ishranu čovečanstva, a imajući u vidu i trend porasta populacije u svetu. Uprkos tome više od 800 miliona ljudi ili 13% svetske populacije još uvek nema dovoljno hrane. Organizacija za hranu i poljoprivredu( FAO) smatra da se treba povećati proizvodnja hrane i predviĎa da se 2/3 potrebnog povećanja proizvodnje može ostvariti boljim korišćenjem kultiviranih područja uz primenu Ďubriva u količinama koje su blizu poznatih optimuma. MeĎutim, nepravilna primena Ďubriva može dovesti do negativnih uticaja na okolinu. Količina i sastav Ďubriva se podešavaju prema vrsti biljne kulture i prema vrsti i osobinama zemljišta, čiji sastav mora biti poznat. Prekomerna upotreba Ďubriva može imati negativne posledice. Po poreklu i sastavu veštačka Ďubriva mogu biti : mineralna(azotna, fosforna, kalijumova, kalcijumova i složena), organska, organo-mineralna i bakterijalna Ďubriva. Kao organska Ďubriva koriste se stajska Ďubriva i drugi organski materijali , kao što su treset, prevrele smese(komposti), riblje brašno i guano,koje predstavlja proizvod prerade otpadaka i izmeta nekih vrsta riba i ptica.Stajsko Ďubrivo se upotrebljava od davnina i sadrži vrlo korisne organske sastojke, a takoĎe sadrži i hranljive mineralne supstance.Bakterijalna Ďubriva su bogata mikroorganizmima, a svojom aktivnošću doprinose plodnosti zemljišta. U svojstvu mineralnih Ďubriva se koriste azotna, fosforna, kalijumova, kalcijumova i složena Ďubriva. Azotna đubriva su važna za sintezu amino-kiselina i preko njih belančevina, a najčešće se koriste: amonijum-nitrat, amonijum-sulfat, karbamid, kalcijum-cijanamid i natrijum-nitrat(čilska šalitra). Amonijum-nitrat(amonijumova šalitra), NH4NO3, se dobija delovanjem amonijaka na azotnu kiselinu.Zbog higroskopnosti i

144

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE eksplozivnosti, najčešće se meša sa kalcijum-karbonatom i upotrebljava kao krečni amonijum-nitrat (KAN) ili sa amonijum-sulfatom. Amonijum-sulfat,( NH4)2SO4, se dobija uvoĎenjem gasovitog amonijaka u sumpornu kiselinu, a u velikim količinama se koristi kao veštačko Ďubrivo i za dobijanje drugih amonijum-soli . Karbamid(urea), CO(NH2)2, je po hemijskom sastavu diamid ugljene kiseline, a upotrebljava se kao veštačko Ďubrivo, kao sirovina za karbamidne smole, u proizvodnji nekih lepkova i dr.Preimućstvo karbamida je u sporijem oslobaĎanju azota, pa prema tome i dužoj efikasnosti, i u njegovom velikom sadržaju azota(46,7%) zbog čega su i transportni troškovi manji. Kalcijum-cijanamid, CaCN2, se dobija od polazne sirovine kalcijum-karbida, a u jednom periodu je imao nešto veći značaj u primeni. Natrijum-nitrat, NaNO3, se u prirodi nalazi u vrlo velikim naslagama u pustinjskim predelima Čilea, a na tržište dolazi kao sirov ili kao čist proizvod, u kristalnom obliku.Upotrebljava se kao azotno Ďubrivo, a takoĎe za dobijanje azotne kiseline, u industriji eksploziva i dr. Kao sirovine za fosforna đubriva koriste se rsazličiti materijali, a najčešće prirodni fosfati-apatiti, fosforiti, kosti i guano, koji ima lokalnog značaja(područje Perua). Najvažnija fosforna Ďubriva su superfosfat i Tomasovo brašno. Superfosfat je najvažnije fosforno Ďubrivo , a proizvodi se mešanjem 65-75% sumporne kiseline sa samlevenim sirovim fosfatom, a po sastavu je smeša primarnog kalcijum-fosfata i kalcijum-sulfata, i sadrži 16-18% P2O5 .Ako se sirovi fosfat umesto sumpornom, razlaže fosfornom kiselinom, dobija se proizvod sa dvostruko do trostruko većom količinom fosfor-pentoksida(42-48% P2O5). Tomasovo brašno (Tomasova zgura) se dobija pri proizvodnji čelika po Tomasovom postupku i sadrži 16-18% P2O5. i upotrebljava se kao veštačko Ďubrivo. Kao kalijumova đubriva primenjuju se kalijum-hlorid, kalijumsulfat i kalijum-nitrat(kalijumova ili indijska šalitra). Kalijum-hlorid, KCl, se u prirodi nalazi kao mineral silvin i kao sastavni deo minerala karnalita.Sadrži u sebi 48-60% K2O i osim za proizvodnju veštačkih Ďubriva, upotrebljava se za dobijanje drugih kalijumovih jedinjenja, u farmaceutskoj industriji i dr. Kalijum-sulfat, K2SO4, se dobija delovanjem sumporne kiseline na kalijum-hlorid.Sadrži 48-52% K2O i pored primene kao veštačkog

145

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Ďubriva, upotrebljava se u medicini, industriji stakla i kao reagens u analitičkoj hemiji. Kalijum-nitrat, KNO3, se industrijski dobija od natrijum-nitrata i kalijum -hlorida i veoma je kvalitetno azotno i kalijumovo Ďubrivo.Upotrebljava se i u pirotehnici, u industriji šibica, u proizvodnji eksploziva i drugim granama. Uloga kalcijumovih đubriva je prvenstveno u podešavanju hemijskih i fizičkih osobina zemljišta, a upotrebljavaju se najčešće krečnjak, kreč, dolomit i gips Uglavnom se dodaju kiselim zemljištima, u cilju smanjenja kiselosti. Dolomit , CaMg(CO3)2, je po hemijskom sastavu magnezijumkalcijum-karbonat, a nalazi se u krševitim oblastima, i od njega mogu biti izgraĎeni kompleksi sedimentnih stena. Složena đubriva se sastoje iz dve ili više vrsta pojedinačnih Ďubriva, a dele se na mešana i kompleksna Ďubriva. Mešana đubriva se dobijaju mehaničkim mešanjem pojedinačnih Ďubriva, a za njihovu proizvodnju se pojedina Ďubriva najpre melju i klasiraju, a zatim se mešaju u obrtnim dobošima.Na tržištu se javlja veliki broj složenih Ďubriva, a označavaju se kao NP, NK, PK ili NPK, prema sastavu.Za njihovu proizvodnju se koristi amonijum-nitrat, amonijumsulfat, karbamid, kalcijum-karbonat i dr. Kompleksna đubriva predstavljaju proizvode koji sadrže dve, tri ili više hranljivih materija, i to tako da su u njima ove materije hemijski vezane.Kompleksna Ďubriva se proizvode u granulovanom obliku, čime se obezbeĎuje ravnomerno rasturanje Ďubriva i njihovo maksimalno delovanje.Sastav ovih Ďubriva se izražava preko udela azota, fosfora i kalijuma, a kao primer navode se sledeće vrste kompleksnih Ďubriva : 15 : 15 : 15; 17 : 13 : 10; 7 : 14 : 21 i dr. Kvalitet mineralnih Ďubriva mora odgovarati propisanim standardima, a pri kontroli se ispituju sledeći parametri : -količina i vrsta aktivne materije, -finoća meljave i veličina granula, -sadržaj vlage i -sadržaj štetnih sastojaka u mineralnim Ďubrivima. Pakovanje mineralnih Ďubriva se najčešće vrši u plastičnim vrećama mase 50 kg.Skladišta moraju da omoguće potpunu zaštitu od atmosferskih uticaja a takoĎe potrebno je izvršiti posebno skladištenje pojedinih vrsta Ďubriva.

146

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

5.2. SREDSTAVA ZA ZAŠTITU BILJA (PESTICIDI) Pesticidi(eng. pest-kuga,napast i lat. caedere-ubiti) su supstance koje se upotrebljavaju za zaštitu biljaka od bolesti i drugih štetnih uticaja, a njihova proizvodnja predstavlja značajnu granu hemijske industrije. Primena pesticida je raznovrsna, a u najvećem obimu se koriste u poljoprivredi. TakoĎe se koriste kod dezinfekcije i dezinsekcije, za impregnaciju kod drvne industrije, kao biološko oružje i dr. Pod sredstvima za zastitu bilja podrazumevaju se proizvodi hemijskog ili biološkog porekla namenjeni za: - sprečavanje, suzbijanje i uništavanje organizama štetnih za bilje, biljne proizvode i plodove, drvo i proizvode od drveta (u zatvorenom i otvorenom prostoru), kao i suzbijanje ili uništavanje nepoželjnih vrsta biljaka (korov, alge, mahovine i lišajevi); - privlačenje i odbijanje štetnih insekata, ptica i sisara (atraktanti i repelenti); - izazivanje ili remećenje normalnog ponašanja insekata (feromoni), osim feromonskih klopki koje se koriste za praćenje leta insekata; - delovanje na životne procese biljaka različito od načina delovanja sredstava za prihranjivanje (regulatori razvoja i rasta biljaka); - izazivanje prevremenog opadanja lisća (defolijanti); - ubrzano sušenje lišća i drugih nadzemnih delova (desikanti); - sprečavanje rasta biljaka (retardanti); - sprečavanje klijanja merkantilnih biljnih delova, pojave zaperaka, preranog opadanja plodova, kao i proreĎivanje mladih plodova, lakšeg ubiranja plodova i alelopatskih efekata na biljku (alelopati); - zaštitu biljnih proizvoda tokom skladištenja, koja se primenjuju posle žetve, odnosno berbe i prehrambenih proizvoda biljnog porekla; - poboljšanje delovanja pesticida (sinergisti, protektanti, aĎuvanti i drugi). Pod pesticidima, podrazumevaju se i mikroorganizmi (bakterije, gljive i virusi), predatori i parazitoidi, toksini mikrobiološkog, biljnog ili životinjskog porekla, koji se koriste za suzbijanje štetnih organizama. Pesticidi se mogu klasifikovati prema dejstvu ili primeni, prema svojoj hemijskoj prirodi i prema načinu prodiranja i dejstvu.

147

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Prema dejstvu, odnosno primeni, pesticidi se dele na sledeće grupe: -akaricidi (za uništavsaje krpelja), -algicidi(za uništavanje algi ), -antibiotici(za uništavanje različitih vrsta mikroorganizama), -baktericidi i virocidi(za uništavanje bakterija i virusa), -fungicidi(za uništavanje gljivica), -rodenticidi(za uništavanje raznih vrsta glodara), -insekticidi(za uništavanje insekata), -nematocidi(za uništavanje valjkastih glista), -herbicidi(za uništavanje korova) i - limacidi(za uništavanje puževa). Prema načinu prodiranja i dejstvu, pesticidi se dele na : -kontaktne(uništavaju štetočine dodirom), -digestivne(prodiru preko želudačno-crevnog trakta) i -sistemske(uništavaju štetočine preko nekog od njegovih sistema). Pesticidi po svojoj hemijskoj prirodi pripadaju različitim klasama jedinjenja. Od elemenata, primenjuje se sumpor, od neorganskih jedinjenja(plavi kamen, kreč, fosfidi zemnoalkalnih metala), a takoĎe se primenjuje veoma veliki broj organskih jedinjenja. Imajući u vidu hemijsku prirodu pesticida i njihovu primenu, na tržištu se javljaju sledeće vrste pesticida: -elementarni sumpor, koji se koristi kao fungicid, -neorganski polisulfidi, koji se koriste kao fungicidi, a najznačajniji su barijum-polisulfid i kalcijum-polisulfid, -jedinjenja na bazi bakra (plavi kamen se primenjuje u vinogradarstvu kao fungicid), -jedinjenja žive se primenjuju kao fungicid za zaštitu semena, -jedinjenja cinka se koriste kao fungicidi, -hlorovani ugljovodonici se primenjuju kao insekticidi, a najpoznatiji su DDT(dihlor-difenil-trihloretan) i lindan, -pesticidi na bazi karbamida i tiokarbamida predstavljaju veliku grupu fungicida, insekticida i herbicida, -derivati fosforne kiseline se primenjuju kao insekticidi, -heterociklični pesticidi su našli primenu kao herbicidi, -prirodni pesticidi, a najpoznatiji su nikotin(sastojak ekstrakta lišća duvana) i piretrin(dobijen ekstrakcijom biljke buhač).

148

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Različiti pesticidi poseduju brojne fiziološke aktivnosti u odnosu na biljke. Uticaj pesticida na biljke počinje od momenta kontakta i prodora kroz lišće, stablo i korenje.Većina insekticida i herbicida su sistemskog delovanja i dosta brzo prodiru i kreću se po biljki, ispoljavajući opšti uticaj na ceo biljni organizam.Organohlorni preparati se slabo razlažu u vodi i zemljištu, poseduju sposobnost akumulacije u organizmima biljaka i životinja, pa njihova dugotrajna primena u neograničenim količinama ispoljava značajna dejstva na biocenoze.Značajna narušavanja u biocenozama registruju se pri sistematskoj primeni visokotoksičnih pesticida. U procesu proizvodnje i prometa pesticida neophodno je organizovati i sprovoditi propisane mere zaštite. Zastita bilja omogućuje otkrivanje i praćenje, sprečavanje pojave širenja, suzbijanje i iskorenjivanje štetnih organizama na bilju, biljnim proizvodima i biljnim staništima, na ambalaži u koju je upakovano bilje, zemlji koja se nalazi na bilju i oko bilja i predmetima kojima se mogu prenositi štetni organizmi.Prognozno-izveštajne poslove čine: 1) prognoza pojave štetnih organizama, koja obuhvata: praćenje razvoja gajenih biljaka; prikupljanje meteoroloških podataka; praćenje razvoja i dinamike populacije štetnih i korisnih organizama na gajenim biljkama; izradu dugoročne i kratkoročne prognoze pojava štetnih organizama; signalizaciju za suzbijanje štetnih organizama; prikupljanje podataka o prometu i potrošnji pesticida i 2) sistematska kontrola, koja obuhvata: obim pričinjenih šteta; raširenost i spektar rezistentnosti štetnih organizama; stepen i obim zagaĎenosti hrane, zemljišta, vode i vazduha pesticidima; izloženost ljudi pesticidima (u procesu proizvodnje, prometa, čuvanja i primene); informisanje, koje obuhvata formiranje baze podataka i razmenu informacija. Na deklaraciji svakog pakovanja semena koje je podvrgnuto dezinfekciji, odnosno dezinsekciji moraju biti navedeni podaci o tome kojim je pesticidom izvršena dezinfekcija, odnosno dezinsekcija, kao i klauzula: "Seme je zatrovano ". Pošiljke bilja i drugih proizvoda i predmeta kojima se mogu prenositi štetni organizmi mogu se uvoziti samo ako su snabdevene meĎunarodnim uverenjem o zdravstvenom stanju ( fitocertifikat), koje izdaje nadležni organ za zastitu bilja zemlje izvoznice, u skladu sa MeĎunarodnom konvencijom za zaštitu bilja. Skladišta pesticida i Ďubriva moraju ispunjavati propisane sanitarno-tehničke i druge uslove kojima se obezbeĎuje pravilno i

149

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

bezbedno rukovanje pesticidima i Ďubrivima.Skladišta pesticida i Ďubriva moraju imati: 1) prostorije za smeštaj pesticida i Ďubriva, sa izgraĎenim rafovima (paletama); 2) posebnu prostoriju za pesticide i Ďubriva koji su razvrstani u I grupu otrova (jak otrov), odnosno koji mogu štetno delovati (nagrizajuće, eksplozivno, oksidativno, zapaljivo, samozapaljivo), ili poseban deo ograĎen zičanom pregradom; 3) radnu prostoriju za rad stručnjaka. Pre stavljanja u promet, pesticid, odnosno Ďubrivo moraju imati deklaraciju i uputstvo za upotrebu u skladu sa izdatim rešenjem o izdavanju dozvole za stavljanje u promet pesticida, odnosno Ďubriva, kao i drugim propisima kojima se ureĎuje stavljanje u promet opasnih materija. Pesticid, odnosno Ďubrivo može se staviti u promet samo u originalnoj ambalaži propisane vrste za namene odreĎene u dozvoli za njegovo stavljanje u promet, kao i na način odreĎen u uputstvu za upotrebu. Ako je odreĎenom pesticidu, odnosno Ďubrivu istekao rok upotrebe označen na deklaraciji, a ne može se preformulisati i ponovo staviti u promet, mora se uništiti na propisan način.

150

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

6. METALI I PROIZVODI METALURGIJE 6.1. UVOD Metalurgija je nauka o metalima i postupcima pomoću kojih se metali dobijaju iz ruda i drugih sirovina. Osnovne osobine metala su : a)dobri provodnici toplote i elektriciteta b)na sobonoj temperaturi su čvrsti (osim Hg), c)njihovi oksidi sa vodom grade baze d)zagrevanjem prelaze iz čvrstog u tečno stanje na temperaturi topljenja e)mogu se oblikovati (livenjem, kovanjem, presovanjem i dr.). Upotreba metala je u različitim granama industrije: metalnoj industriji (izrada aparata, mašina, ureĎaja) , domaćinstvu (predmeti široke potrošnje) , graĎevinarstvu, poljoprivredi , metalopreraĎivačkoj industriji i dr. Osnovni proizvodi metalurgije su metali, legure i poluproizvodi na bazi dobijenih metala i legura. Osnovna podela metalurgije je podela na a) ekstraktivnu metalurgiju i b) preraĎivačku metalurgiju . Ekstraktivna metalurgija proučava dobijanje metala i legura iz ruda i drugih primarnih i sekundarnih sirovina, dok preraĎivačka metalurgija se bavi preradom metala i legura u poluproizvode i gotove proizvode. Ekstraktivna metalurgija obuhvata: 1) Pirometalurške postupke (na visokim temperaturama uz utrošak goriva) 2) Hidrometalurške postupke (najmanje jedna faza se izvodi u vodenom rastvoru) 3) Elektrometalurške postupke (dobijanje i rafinacija metala primenom električne struje) PreraĎivačka metalurgija obuhvata: livenje, plastičnu deformaciju, sinterovanje, termičku obradu idr. U odnosu na vrstu metala koja se dobija odreĎenim tehnološkim postupkom, metalurgija moţe biti : -crna metalurgija, koja obuhvata dobijanje sirovog gvoţĎa i čelika, i -obojena metalurgija, koja obuhvata metalurgiju ostalih (neţeleznih) metala i deli se na : 151

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Metalurgiju teških obojenih metala, Metalurgiju lakih metala, Metalurgiju retkih metala i Metalurgiju plemenitih metala . Metali i legure,dobijeni iz sekundarnih sirovina, po svojim osobinama,moraju biti adekvatni proizvodu,koji je dobijen iz primarne sirovine. Postoji niz prednosti,pri uporeĎivanju proizvodnje metala iz sekundarnih sirovina u odnosu na dobijanje metala iz primarnih sirovina, a osnovna su : niska kapitalna ulaganja veoma razvijena tehnologija prerade,posebno kvalitetne sekundarne sirovine znatno manja potrošnja energije , smanjena potreba za pronalaţenjem novih resursa mineralne sirovine .i smanjenje zagaĎenja okoline -

6.2. PROIZVODI CRNE METALURGIJE 6.2.1. GVOŢĐE Ţelezo čiji sadrţaj ugljenika ne prelazi 2,14%, se definiše kao čelik, a naziv gvoţĎe rezervisan je za legure tehničkog ţeleza, sa više od 2,14% ugljenika.Evropske norme definišu čelik kao ţelezni materijal pogodan za toplu preradu. Ţelezo(Fe) u čistom obliku nije za tehničku upotrebu i sluţi samo za specijalne namene.[87].Čelik, u poreĎenju sa čistim ţelezom, ima bitno bolja mehanička svojstva i šire područje primene u svim industrijskim granama. Ţelezo se u rudi nalazi ili u obliku oksida (bilo kao hematit Fe2O3 ili kao magnetit Fe3O4) ili u obliku oksihidrata tj. u obliku limonita (Fe2O3 · nH2O) ili kao karbonat tj. siderit (FeCO3). Ţelezne rude redovno sadrţe i okside drugih metala koji se nazivaju jalovina. Jalovina se uglavnom sastoji od silicijumdioksida(SiO2), glinice(Al2O3), kreča(CaO) i magnezijum-oksida(MgO), ali u njoj obično preovladava SiO2.U ţeleznim rudama se takoĎe nalaze i razne količine primesa, koje štetno deluju na kvalitet dobijenog metala,a najčešće je reč o jedinjenjima sumpora i fosfora. Metal se dobija iz rude redukcijom njegovih oksida, a kao sredstvo za redukciju rude koristi se ugljenik ili ugljen-monoksid. Ako se Fe2O3 redukuje sa CO na dovoljno visokim temperaturama, tada se redukcija vrši prema sledećim osnovnim reakcijama : 3 Fe2O3 + CO = 2 Fe3O4 + CO2 (6.1.) Fe3O4 + CO = 3 FeO + CO2 (6.2.) FeO + CO = Fe + CO2 (6.3.) 152

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE OsloboĎeno ţelezo , uz prisutstvo ugljenika i ugljen-monoksida, moţe da se jedini sa ugljenikom u ţelezo-karbid (Fe3C) prema reakcijama: 3 Fe + 2 CO = Fe3C + CO2 (6.4.) 3 Fe + C = Fe3C (6.5.) a obrazovani karbid se rastvara u ţelezu. U visokoj peći se ţelezna ruda na relativno visokim temperaturama vrlo intenzivno redukuje, a osloboĎeno ţelezo, u velikoj meri rastvara obrazovani ţelezo-karbid, odnosno ugljenik, pa se u visokoj peći dobija legura sa većim sadrţajem ugljenika, odnosno gvoţĎe i to u tečnom stanju. Na slici 6.1. je dat šematski prikaz rada visoke peći, čiji je kapacitet 5000 tona gvoţĎa dnevno. Unutrašnje granice radnog prostora visoke peći odreĎuju njen profil. Najniţi cilindrični deo visoke peći zove se pećica(gnezdo), a iznad nje je sagraĎen proširen konični deo koji se naziva sedlo.Iznad sedla se nalazi cilindrični deo sa najvećim prečnikom peći, tzv. trbuh. Iznad trbuha je sagraĎen suţen visok konični deo , koji se naziva trup, a na vrhu peći se nalazi cilindrični deo tzv. ţdrelo., na kome su pričvršćeni svi ureĎaji za punjenje peći.

Slika 6.1. Šematski prikaz rada visoke peći [88]

153

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

I .Istovar sirovina : 1-grabilica, 2- transportna kola, 3- ruda, 4- koks, 5baterija bunkera, 6- pokretna vaga, 7- levak za punjenje kolica(skipa), II. Predgrevači vazduha : 8- zagrevanje aparata, 9- kanal za sagorevanje, 10- rešetka od vatrostalnih opeka, 11- tipičan oblik vatrostalne opeke, 12izlaz sagorelih gasova, 13- zagrevanje vazduha, 14- ulaz hladnog vazduha, 15- izlaz zagrejanog vazduha, 16- dovod gasa. III. Visoka peć : 17- punjenje kolica(skipa), 18- dizalica za kolica, 19istovar kolica, 20- prihvatni levak, 21- malo zvono(konus), 22- veliko zvono(konus), 23- prstenasta cev za predgrejan vazduh, 24- duvnice, 25troska, 26- otvor za ispuštanje troske, 27- gvožđe, 28- otvor za ispuštanje gvožđa, 29- odvodni kanal za gvožđe, 30- prenosna mešalica za gvožđe, 31- odvodni kanal za trosku, 32- kazan za trosku, 33- prostor za livnicu, 34- vruć visokopećni gas , 35- ciklon za odvajanje prašine iz visokopećnog gasa. IV. Dalja prerada gvoţĎa: 36- uređaj za livenje gvožđa u poluge, 37kazan sa tečnim gvožđem, 38- prskalice, 39- poluge sirovog gvožđa , 40punjenje tečnog gvožđa u SM-peć. Peć se puni šarţom, odnosno gorivom, rudom i topiteljima, koji se dodaju odreĎenim redom, a u gornji deo pećice se uduvava vazduh, koji je prethodno zagrejan na 800º C, a u nekim slučajevima i više. Visokopećni gas napušta peć sa temperaturom od 200 do 400 º C kroz ţdrelo peći, a ţelezo dobijeno redukcijom se kretanjem kroz peć postepeno naugljeničava. GvoţĎe se topi i skuplja na dnu pećice, a troska koja je specifično lakša, pliva na gvoţĎu. U visokoj peći se izraĎuju gvoţĎa različitog kvaliteta, ali uglavnom dve vrste : -gvoţĎa koja su predviĎena za dalju preradu u čelik i -gvoţĎa koja se samo pretope u livničkim pećima i zatim u livnicama odliju u finalne produkte. U visokoj peći se izraĎuju i ferolegure(ferosilicijum sa 8 do 14 % Si i feromangan sa 70 do 82 % Mn ) i neke specijalne vrste gvoţĎa ( sa povećanim sadrţajem mangana i silicijuma). Belo gvoţĎe se koristi u metalurgiji čelika, a sivo se preraĎuje u livnicama . Belo gvoţĎe je gvoţĎe kod koga se ugljenik izlučuje u obliku cementita(Fe3C ), što mu na prelomu daje belu boju. Sivo je ono kod koga se ugljenik izlučuje u obliku grafita(SiC), a na prelomu je siva boja. Metalurška troska je rastop koji sadrţi nemetalne uključke i nečistoće i uvek za 50-100° C je toplija od metala, odnosno ima višu temperaturu. Troske visokih peći se uglavnom sastoje iz CaO, Al2O3 i 154

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE SiO2, čiji zbir najčešće iznosi 90 %. U njima se nalaze takoĎe i MgO,MnO, FeO, BaO, SiO2, TiO2, P2O5, i dr. Gasovi sadrţe veliku količinu prašine, pa se moraju prećišćavati.Oni sadrţe sledeće komponente : CO, CO2, CH4, H2 i N2. Cilj savremene tehnologije dobijanja gvoţĎa je povećati proizvodnju, uštedeti gorivo i pri tome ne narušiti kvalitet dobijenog gvoţĎa. Drugi agregat po vaţnosti u metalurgiji gvoţĎa su elektropeći, odnosno agregati gde se kao izvor energije topljenja mešavine za proizvodnju gvoţĎa koriste električna energija, a najčešće se koriste elektrolučne peći. Postupci za direktnu proizvodnju čelika- direktna redukcija i postupci koji upotrebljavaju različite vrste ugljeva.Postupci sa ugljem su INRED; ELRED I KR postupak.Zajedničko svim postupcima koji upotrebljavaju ugalj jeste činjenica da je konačan produkat (gvoţĎe ili čelik) zaprljan sa prilično velikim koncentracijama sumpora, je potrebna dodatna operacija odnosno odsumporavanje metala izvan agregata. Proces proizvodnje na visokoj peći je potpuno automatizovan. Peć je visoka 63 metara. Sa kauperima i pomoćnim agregatima teška je više od 30000 tona. Dnevna proizvodnja visoke peći iznosi 2000 tona sirovog gvoţĎa. Maksimalno godišnje proizvodi 750 000 tona sirovog gvoţĎa. U proizvodnji gvoţĎa je visoka peć dominantan agregat .Proces je baziran na jednostavnim empirijskim principima, pri čemu se zasipni materijali šarţiraju na vrhu peći, a tečni metal ispušta na dnu. Kako je visokopećni proces danas već toliko usavršen , da se pribliţava svojim teoretskim granicama, u pogledu potrošnje energije i proizvodnosti, sigurno je da će ova tehnologija još dugi niz godina predstavljati osnovu u ekstrakciji ţeleza uz njegovih ruda. 6.2.2. ČELIK Čelik se danas proizvodi gotovo isključivo indirektnim načinom, odnosno najpre se proizvede gvoţĎe, a zatim se ono rafinacijom preraĎuje u čelik. Oksidacijom se rastvorene količine različitih elemenata(C, Si, Mn, P, S i dr. ) umanje na ţeljene i dozvoljene procente u čeliku. TakoĎe se čelik dobija pretapanjem otpadnog čelika, a i kombinacijom uloška iz tečnog gvoţĎa i starog gvoţĎa. Uloga čelika je danas u svetu ogromna, i predstavlja nezamenljiv materijal u različitim oblastima ţivota. Čelici se označavaju prema nameni, na primer : graĎevinski čelici, konstrukcioni čelici, alatni čelici, čelici za opruge i t.d.Specijalni 155

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

čelici se dobijaju po posebnom postupku, a prema glavnim dodatnim elementima, dele se na : nikl čelike, hrom-nikl čelike, molibdenove čelike i t.d. Legirani čelici(sadrţe osim ţeleza i ugljenika i druge elemente), se dele na slabo- ili niskolegirane čelike, srednjelegirane i visokolegirane čelike. Prema načinu dobijanja, čelici se dele na : Tomasov, Besemerov, SM- ili Martenov čelik, Elektročelik i dr. Sistematizacija čelika se vrši prema načinu proizvodnje, hemijskom sastavu, stepenu dezoksidacije, načinu livenja, mikrostrukturi, području primene, svojstvima i dr. Prema Evropskoj normi EN 10027-1 iz 1991. godine, označavanje čelika se vrši slovnim oznakama i brojevima, koji izraţavaju primenu i glavne osobine čelika( na primer mehanička i fizička svojstva i hemijski sastav).Oznake čelika se sastoje iz tri dela : glavne oznake, dodatne oznake za čelik i dodatne oznake za proizvode od čelika.Glavne oznake prema njihovoj nameni , mehaničkim i fizičkim svojstvima, definisane su kroz 11 grupa čelika. Glavne oznake kod označavanja čelika prema hemijskom sastavu su definisane kroz četiri grupe.Dodatne oznake za čelik su podeljene u dve grupe. Početak savremene metalurgije čelika smatra se 1855. godina, kada je Henri Besemer prijavio postupak dobijanja čelika u kiselom konvertoru,odnosno posudi izidanoj kiselom vatrostalnom oblogom. U Engleskoj 1879. godine G. Tomas prijavljuje postupak za dobijanje čelika u baznom konvertoru.Oba ova procesa su bila energetski izbalansirana, a ujedno nisu dozvoljavala nikakav toplotni debalans, odnosno dodatak starog gvoţĎa. Zatim je uveden Simens-Martinov postupak , koji omogućuje preradu uloška, koji je baziran na delu starog gvoţĎa i delu tečnog gvoţĎa. Posle drugog svetskog rata u Austriji započinje proizvodnja čelika u konvertorima koji imaju zatvoreno dno, a produvavaju se kiseonikom. Razvijaju se LD postupak, Rotor i Kaldo postupak. U poslednjih dvadesetak godina došlo je do bitnih promena u proizvodnji čelika. Kiseonični konvertori i elektrolučne peći su potpuno istisnuli ostale postupke proizvodnje čelika( SM postupak).Proizvodnja čelika u SM peći je izgubila svoj uticaj zbog niske produktivnosti i ekoloških zahteva.Dalja poboljšanja na postojećim agregatima za proizvodnju čelika očekuju se u pravcu smanjenja potrošnje energenata, kraćih vremena rafinacije i još većeg stepena rafinacije. 156

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Livenje čelika se vrši putem kontinuiranog livenja, a svaki konti sistem se sastoji iz nekoliko osnovnih delova: razdelnik, primarna kokila, sekundarna kokila, valjci za izvlačenje ţile, valjci za ravnanje ţile i rezalica. Kod konti sistema je vaţna i temperatura livenja, koja se mora odrţavati u strogim granicama, a isto tako i sastav čelika. Vaţnost proizvodnje čelika u svetu potvrĎuje činjenica da je proizvodnja čelika jedno od najznačajnijih merila ekonomske snage svake zemlje.

6.3. PROIZVODI OBOJENE METALURGIJE 6.3.1. CINK (Zn) Cink je zahvaljujući svojim osobinama našao veoma raznovrsnu primenu, u prvom redu za pocinkovanje čeličnih limova i cevi (radi zaštite od korozije), u obliku raznih legura i jedinjenja ( mesing, bronze,antifrikcione legure i dr.). Cink najčešće ne obrazuje samostalne rude, već ulazi u sastav polimetaličnih olovno - cinkovih ili bakarno - cinkovih ruda. U ovim rudama, pored sfalerita nalaze se sulfidi olova, kadmijuma, srebra, arsena, antimona, kobalta i dr. U sulfidnim rudama cink se najčešće nalazi u obliku sfalerita( ZnS), vurcita( ZnS) , a reĎe u obliku marmatita (nZnS·mFeS). U tabeli 6.1 su prikazani najznačajniji minerali cinka. Tabela 6.1. Najvažniji minerali cinka [89] Naziv menerala Hemijska formula Sfalerit ZnS Vurcit ZnS Marmatit nZnS  mFeS Cinkit ZnO ZnCO3 Smitsonit

Sadrţaj cinka u % 67.1 67.1 60 80.3 52

3ZnOH 2  2ZnCO3 Hidrocinkit promenljivo ZnSO4 Cinkozit 40.51 ZnSO4  7 H 2 O Goslarit 28.2 Nizak sadrţaj cinka (1-3%) i sloţenost sastava cinkovih ruda uslovljavaju neophodnost njihovog prethodnog obogaćivanja. Selektivna

157

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

flotacija polimetaličnih ruda omogućuje dobijanje visokokvalitetnih cinkovih koncentrata koji sadrţe do 55% Zn. Osnovna sirovina za dobijanje cinka su flotacioni koncentrati cinka, sledećeg sastava : Zn  50  55% , S  30  32% , Pb  1  3% , Fe  5  10% , Cu  do 2% , i ostatak CaO , MgO , SiO 2 , Al 2 O3 , As, Co, Sb i drugo Radi dobijanja cinka iz koncentrata, primenjuju se dva postupka: pirometalurški (destilacioni) i hidrometalurški (elektrolitički) postupak. Prva faza u pirometalurškoj preradi je prţenje koncentrata, koje se obično vrši u dva stadijuma. U prvom stadijumu se dobija prţenac sa oko 10% sumpra. Drugi stadijum prţenja obuhvata otklanjanje zaostalog sumpora i sinterovanje materijala, pa se naziva aglomeraciono prţenje. Glavna reakcija prţenja je: 2 ZnS + 3O2 = 2 ZnO + 2 SO2

(6.6.)

Gasovi koji nastaju pri prţenju sadrţe SO2 i koriste se za dobijanje sumporne kiseline. Pirometalurški postupak se zasniva na redukciji cinka iz oksida. Redukcija oksida cinka do metala sa ugljenikom i CO odvija se na temperaturi iznad 1000 - 1100ºC, uz stvaranje gasovitog cinka, t.j. njegovih para. Kondenzacijom para dobija se tečan metalni cink. ZnO + C = Zn + CO ZnO + CO = Zn + CO2

(6.7.) (6.8.)

Gasovi iz retorti prelaze u kondenzator, u kome se cink kondenzuje. Cink se iz kondenzatora periodično ispušta. Jedan deo cinkovih para, ne uspeva da se kondenzuje u kondenzatoru, već prelazi u ţeleznu posudu, alonţu, gde se kondenzuje u obliku fine cinkove prašine. Dobijeni cink nosi naziv sirovi cink, jer u sebi sadrţi okside olova, kadmijuma i druge. Nakon ukljanjanja primesa, rafinacijom , dobija se rafinisani metal. Nedostaci pirometalurškog postupka su: velika potrošnja energije, vatrostalnog materijala, teški uslovi rada, nizak kvalitet cinka, neophodna rafinacija cinkaU svim slučajevima, cink dobijen pirometalurškim postupkom sadrţi izvesnu količinu metala - primesa koji isparavaju zajedno sa njim pri destilaciji i dospevaju u kondenzat sa mehaničkim primesama iz šarţe. Iz tih razloga, neophodno je izvršiti rafinaciju dobijenog cinka. Šema pirometalurškog postupka dobijanja cinka je prikazana na slici 6.2.. 158

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE cinkov koncentrat prženje gas+prašina

prţenac

hvatanje prašine gasovi

destilacija

prašina

fabrika H2SO4 rajmovka

pena

sirovi cink

prerada

dobijanje Cd rafinacija rafinisani cink

Slika 6.2. Šema pirometalurškog postupka dobijanja cinka[95] Oko jedne trećine proizvedenog cinka pirometalurškim načinom odnosi se na destilaciono topljenje u šahtnim pećima ISP procesom (Imperial Smelting Proces). Karakteristika procesa je zajednička prerada cinkovih i olovnih koncentrata ili olovo – cink kolektivnog koncentrata sa odnosom Zn: Pb = 2:1. Ovaj proces je postao široko rasprostranjen zahvaljujući pre svega mogućnosti prerade kolektivnih koncentrata i velikoj proizvodnosti agregata: 200 t/dan cinka i 100 t/dan olova U sadašnje vreme, hidrometalurškim postupkom se proizvodi više od 70% cinka. U osnovi ovog postupka je luţenje oksida cinka iz prţenog cinkovog koncentrata sa razblaţenom sumpornom kiselinom: ZnO + H 2SO4= ZnSO4 + H 2O (6.9.) Nakon luţenja vrši se prečišćavanje rastvora od primesa, pri čemu nastaje bakar – kadmijumov mulj, koji se šalje na proizvdnju kadmijuma. Cink se iz rastvora izdvaja putem elektrolitičke redukcije na katodi. Istovremeno, na katodi se regeneriše H 2SO4, što omogućava korišćenje povratnog elektrolita za luţenje prţenca cinka.. Rastvor se prečišćava, pri

159

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

čemu se odstranjiju nepoţeljne primese. Cink se iz rastvora izdvaja putem elektrolize. Katode su od aluminijuma a anode od olova. U procesu elektrolize odvija se sledeća reakcija: ZnSO4 + H 2O = Zn + H 2SO4 + 0.5O2 (6.10.) Na slici 6.3. je prikazana šema hidrometalurškog postupka dobijanja cinka. cinkov koncentrat prženje gas+prašina

prţenac

hvatanje prašine

luženje

gasovi rastvor

cinkov kek

purifikacija od Fe, Cu, Cd, As, Sb, Co

prerada

prašina

fabrika H2SO4

precišcen rastvor elektroliza

prerafinisan rastvor

katodni cink

Slika 6.3. Šema hidrometalurškog postupka dobijanja cinka[95] Dobijeni katodni cink se pretapa u plamenim ili indukcionim pećima i lije. 6.3.2. OLOVO (Pb) Olovo se u svojim jedinjenjima se nalazi u dvovalentnom i četvorovalentnom stanju. Loš je provodnik električne energije i toplote, a dobar je izolator. Obrazuje legure sa skoro svim metalima osim sa gvoţĎem. Olovo poseduje visoka antikoroziona svojstva. Olovo je našlo 160

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE raznovrsnu primenu, pri čemu se znatan deo koristi za proizvodnju akumulatora.Zbog korozione otpornosti se koristi za zaštitu kablova i u hemijskoj industriji. TakoĎe je našlo primenu za proizvodnju tetra-etil olova kao antidetonatora , za proizvodnju cevi limova , u nuklearnoj tehnici radi zaštite od gama zračenja, u vojnoj tehnici za municiju, u proizvodnji boja, lakova, industrijskih guma, keramike , stakla i dr. Najveća nalazišta olova nalaze se u : Americi, Rusiji, Meksiku, Kanadi, Iranu, Bugarskoj i u našoj zemlji u Trepči(Kosovska Mitrovica). U tabeli 6.2 su prikazani najznačajniji minerali olova . Tabela 6.2.Najznačajniji minerali olova[93] Naziv menerala Hemijska formula Galenit PbS 3Pbs  Sb2 S 3 Bulanţerit

Sadrţaj cinka u % 86,6 58,8

Burnonit

2PbS  CuS  Sb2 S 3

42,4

Dţemsonit

2PbS  Sb2 S 3

50,65

Cerusit Anglezitt

PbCO3

Fozgenitt Krekoit Vulfenit

PbSO 4 PbCO3  PbCl 2 PbCrO4 PbMoO4

77,55 68,3 76 64,1 58,38

Skoro celokupna količina olova se dobija iz sulfidnih ruda, koje sadrţe 0,5 - 10% Pb. Osnovna sirovina za proizvodnju olova je polimetalična ruda, koja osim olova sadrţi Zn, Cu, Fe, Cd, Bi, Sn, Ag, Au, As, Sb, Te, Ge i dr. U sulfidnim rudama više od 85 - 90% olova se sadrţi u obliku galenita (PbS), dok je u oksidnim rudama olovo prisutno u obliku cerusita (PbCO3) i anglezita (PbSO4). Imajući u vidu da je sadrţaj olova u rudama nedovoljno visok za njihovu direktnu preradu, vrši se njihovo obogaćivanje, pri čemu ukupno iskorišćenje olova iz rude u flotaciji iznosi 83 - 94%, u zavisnosti od sadrţaja i forme pojavljivanja olova u rudi. Koncentrati, čijom se preradom dobija olovo, su uglavnom sulfidni, a reĎe mešoviti (oksidni i sulfidni). Pribliţno 1/3 olova se dobija preradom sekundarnih sirovina: starih akumulatora, kablova, legura i drugih otpadaka iz industrije. Industrijska proizvodnja olova se bazira na pirometalurškim postupcima. Hidrometalurški postupci prerade olovnih koncentrata se ne 161

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

primenjuju u industrijskom obimu zbog tehnoloških nedostataka i ne ekonomičnosti. Pirometalurški postupci dobijanja olova iz sirovina se ostvaruju primenom redukcionog topljenja sa prethodnom aglomeracijom ili reakcionim topljenjem. Redukciono topljenje je zasnovano na sposobnosti ugljeničnih reducenata (CO i C) da redukuju olovo iz njegovih oksida: PbO + CO = Pb + CO2 PbO + C = Pb + CO

(6.11.) (6.12.)

Šahtno topljenje ima niz prednosti, što je uslovilo njegovu široku primenu (oko 90% proizvedenog olova se dobija ovim postupkom). Prilikom topljenja dobijaju se sledeći produkti: a)sirovo olovo koje u sebi sadrţi još i bakar, antimon, arsen, srebro, bizmut i dr., b)šljaka, c) gasovi, d) prašina, a takoĎe mogu nastati i meĎuprodukti , kao što su špajza i kamenac. Na slici 6.4 je prikazana šema dobijanja olova postupkom redukcionog topljenja.

162

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE flotacioni olovni sulfidni koncenrati oksidaciono-aglomeraciono prženje (sinterovanje)

topitelji vazduh

vazduh

gasovi sa SO2 i prašinom

aglomerat

koks

redukciono topljenje otprašivanje, filteri

šljaka

sirovo olovo

halda ili prerada

gasovi

gas sa SO2 za H2SO4

prašina

otprašivanje, filteri rafinacija gasovi

rafinisano olovo

tržište

Ag, Au, Bi

prašina

atmosfera ostali korisni međuproizvodi

Slika 6.4. Šema dobijanja olova postupkom redukcionog topljenja[93] Šljaka se formira od jalovinskih oksida olovnog koncentrata i topitelja. Po svom sastavu ova šljaka je rastop sistema FeO  ZnO  CaO  SiO2 čiji zbir iznosi 90% pa i više. Špajza se u pećici rasporeĎuje izmeĎu olova i kamenca. Obrazuje se retko, ukoliko šarţa sadrţi veće količine As i Sb. Predstavlja mešavinu arsenida i antimonida bakra, ţeleza , nikla i kobalta. Kamenac predstavlja rastop mešavine sulfida bakra, nikla, kobalta, ţeleza, cinka. Pored sulfida, olovni kamenac sadrţi i rastvorene metale u elementarnom stanju: olovo, bakar, ţelezo, srebro i zlato. On je nepoţeljan produkat topljenja, pošto zahteva dodatnu preradu, odnosno dopunsku potrošnju energije i materijala. Prašina pored olova i cinka sadrţi i kadmijum, selen, telur, germanijum i dr. Prašinu čine lakoisparljiva jedinjenja i mehanički ponete sitne čestice šarţe. Prašina se 163

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

preraĎuje radi dobijanja korisnih komponenti.Gasovi se nakon otprašivanja ispuštaju u atmosferu, a sadrţe N2, CO2, CO, H2 i ugljovodonike. Ukupni sadrţaj primesa u sirovom olovu iznosi 2 - 10%. Neophodnost rafinacije sirovog olova je uslovljena činjenicom da prisutne primese menjaju fizičke i hemijske osobine olova, a takoĎe je moguće izdvajanje korisnih metala u vidu komercijalnih proizvoda. Proces rafinacije sirovog olova obuhvata niz operacija čiji redosled zavisi od osobina primesa i jedinjenja koja tom prilikom nastaju. 6.3.3. BAKAR (Cu) Bakar je bio poznat poznat još u drevnoj prošlosti pošto se nalazi u samorodnom obliku. On je crvenkasto – sjajne boje, a stajanjem na vazduhu se prevuče tankim slojem baznog karbonata (patina).Poseduje veliku električnu i toplotnu provodljivost. Poznato je više od 250 minerala bakra, pri čemu ndustrijski značaj za dobijanje bakra imaju pre svega jedinjenja bakra sa sumporom i kiseonikom. Najvaţniji minerali bakra su : kovelin( CuS), halkozin (Cu2S) ,halkopirit (CuFeS2), bornit( Cu5FeS4), enargit (Cu 3AsS4 ), kuprit( Cu 2O) , tenorit( CuO ), halkantit( CuSO4·5H 2O) i dr. U tabeli 6.3. su prikazani najvaţniji minerali bakra. Tabela 6.3.Najvažniji minerali bakra[95] Hemijska Naziv minerala formula Kovelin CuS Halkozin Cu2S Halkopirit CuFeS2 Bornit Cu5FeS4 Kubanit CuFe2S3 Enargit Cu3AsS4 Malahit CuCO3·Cu(OH)2 Azurit 2CuCO3·Cu(OH)2 Kuprit Cu2O Tenorit CuO Halkantit CuSO4·5H2O Hrizokola CuSiO3·2H2O 164

Sadržaj bakra, % 66,5 79,9 34,60 63,30 23,50 48,40 57,40 55,10 88,80 79,90 25,50 36,20

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Svi postupci koji se danas primenjuju za proizvodnju bakra iz primarnih sirovina, svrstavaju se u dve osnovne grupe: pirometalurški, kojima se preraĎuju sulfidni koncentrati, hidrometalurški postupci, putem kojih se dobija bakar iz oksidnih i oksidno - sulfidnih ruda i elektrometalurški postupci (elektrolitčka rafinacija ili izdvajanje bakra iz rastvora soli). Pirometalurškim postupcima se danas u svetu dobija oko 85, a hidrometaluršim oko 15% bakra iz primarnih sirovina. Obzirom na relativno nizak sadrţaj bakra u rudama (0,7 - 2% Cu), neophodno je izvršti prethodno obogaćivanje postupkom flotacije, pri čmu se dobija koncentrat bakra (oko 20% Cu). Na slici 6.5. je prikazana šema pirometalurškog postupka. Ruda bakra

Bogata ruda bakra

Obogaćivanje Jalovina Koncetrat

Aglomeracija

Topljenje u šahtnoj peći

Prţenje Prţenac Topljenje Konvertorska troska

Troska

Bakrenac Konvertorovanje Blister bakar Plamena rafinacija Plameno rafinisani bakar Elektrolitička rafinacija

Elektrolitički rafiisani bakar

Slika 6.5. Šema pirometalurškog postupka za dobijanje bakra [89]

165

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Procesi topljenja sulfidnih koncentrata bakra se mogu razvrstati u pet osnovnih tipova: a) šahtno topljenje (6%), b) plameno - pećno topljenje (30%), c) topljenje u elektropećima (4%), d) topljenje u lebdećem stanju (45%) i e) topljenje u rastopu (15%).Prva tri tipa procesa nazivaju se konvencionalni, a druga dva novi ili autogeni procesi. Zajednička karakteristika svih autogenih procesa je da u istom metalurškom agregatu, objedinjuju procese prţenja, topljenja i delimično, ili u celini konvertovanja. Autogeni procesi topljenja se mogu podeliti na: a) autogene procese topljenja bakarnih šarţi u lebdećem stanju (Outokumpu, Inco, KFP) i b) autogene procese topljenja u rastopu (Noranda, Mitcubishi, Proces plavki Vanjukova). Osnovni procesi hidrometalurškog dobijanja bakra uključuju sledeće postupke: - dobijanje bakra iz oksidnih ruda, - dobijanje bakra iz siromašnih oksidnih i sulfidnih ruda i - dobijanje bakra iz sulfidnih koncentrata. Zbog svojih osibina, našao je primenu u elektrotehnici (izrada kablova, grejača, kotlova) , u metalurgiji za izradu legura, a takoĎe se upotrebljava i za zaštitu bilja (fungicidna sredstva). 6.3.4. ALUMINIJUM (Al) Boksiti su najvaţnija aluminijumova ruda iz koje se dobija preko 90 % svetske proizvodnje glinice. Hemijski sastav boksita, a takoĎe i fizičke osobine su veoma različite, a sadrţe 35-70 % Al2O3. Aluminijum se u boksitima nalazi u obliku hidroksida: diaspora i bemita (monohidratni) i gipsita ili hidrargilita (trihidratni). Deo aluminijuma u boksitima se nalazi u obliku korunda, kaolinita i drugih minerala. Ukupno u sastav boksita, u obliku različitih jedinjenja, ulazi 42 hemijska elementa. Najvaţniji minerali aluminijuma su :korund (Al 2O3), diaspor i bemit (Al 2O3·H 2O), gipsit (hidrargilit) (Al 2O3·3H 2O), kaolinit (Al 2O3·2SiO 2 2H 2O), sericit , alunit nefelin , anortit i dr.

166

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE U tabeli 6.4 su prikazani najvažniji minerali aluminijuma. Tabela 6.4. Najvažniji minerali aluminijuma [94] Naziv menerala

Hemijska formula

Sadrţaj aluminijuma u %

Korund Diaspor, bemit

Al 2 O3 AlOOH Al 2 O3  MgO

100 85,0

Špinel

71,0

Gipsit, hidragilit

Al OH 3

Andaluzit, silimanit

Al 2 O3  SiO2

63,2

Nefelin

Na, K 2 O  Al 2 O3  2SiO2 33,2

Kaolinit

Al 2 O3  2SiO2  2H 2 O

39,5

Kriolit

3NaF  AlF3

24,3

65,4

Tehnološki proces dobijanja aluminijuma se sastoji iz sledećih faza: -prerada boksita do glinice i -elektrolitičko dobijanje aluminijuma. Na slici 6.6. je prikazana šema dobijanja aluminijuma po Bayerovom postupku.

167

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Slika 6.6.Tehnološka šema dobijanja aluminijuma po Bayer-ovom postupku [94] Najširu primenu i najveći značaj u industrijskoj praksi proizvodnje glinice ima hidrometalurški (Bayerov) postupak. Prva faza se sastoji iz pripreme boksita, a koja se realizuje kroz sledeće faze: obogaćivanje, drobljenje , fino mlevenje sušenje i u nekim slučajevima prţenje boksita. U većini slučajeva boksiti se na rudnicima ne obogaćuju i direktno idu na izvlačenje glinice. Druga faza predstavlja luţenje boksita, a proces se svodi na obradu izmlevene rude sa natrijum- hidroksidom ili povratnim alkalnim rastvorom. Hemizam luţenja se moţe predstaviti sledećim jednačinama : AlOOH + NaOH = NaAlO2+H2O (6.13.) Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2 H2O (6.14.) 168

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Nakon razblaţivanja, vrši se razlaganje aluminatnog rastvora prema sledećoj reakciji : NaAlO2 + 2 H2O = NaOH + Al(OH)3

(6.15.)

Kalcinacija aluminijum-hidroksida je završna operacija u tehnologiji proizvodnje glinice, kako po postupku Bajera, tako i po drugim postupcima. Vrši se na temperaturi 1150-1200 0 C .Strukturni preobraţaji pri kalcinaciji se mogu prikazati sledećom jednačinom : 225 Hidrargilit Al OH 3  bemit AlOOH 500    Al 2 O3

950 1200     Al 2 O3

(6.16.)

Glinica kalcinirana pri niskim temperaturama je veoma higroskopna. Aluminijum se industrijski dobija elektrolizom glinice rastvorene u istopljenom kriolitu odnosno , elektrolizom rastopa glinice i kriolita. To je poznati Hall - Heroultov postupak, prisutan u industrijskoj praksi pribliţno stotinu godina, za to vreme neprekidno je usavršavan i danas je, sa procesno - tehnološkog stanovišta, skoro, doveden do teorijskog optimuma. Osnovne komponente elektrolita su: kriolit (Na3AlF6), aluminijum – fluorid (AlF3), natrijum - fluorid (NaF) i glinica (Al2O3). Anode su od ugljenika, a aluminijum se skuplja na dnu ćelije . Nakon elektrolize je nekada neophodna rafinacija. Upotreba aluminijuma je veoma raznovrsna. Upotrebljava se za izradu različitih legura, za izradu različitih proizvoda (delovi automobila, aviona, ţelezničkih vagona), za izradu artikla za kućnu upotrebu, za električne provodnike i dr.

169

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

170

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

7. DRVO I PROIZVODI OD DRVETA Od najstarijih vremena, drvo je igralo veoma značajnu ulogu u životu čoveka, pri čemu se upotrebljavalo za izradu oruĎa, alata, oružja i kao graĎevinski materijal. Drvo je najvažniji biljni materijal, koji se danas upotrebljava u ogromnim količinama za različite svrhe. Drvo je srazmerno visoka biljka, a sastoji se iz podzemnog dela (korena) i nadzemnog dela (stabla), pri čemu se stablo sastoji iz srednjeg dela (deblo) i krošnje. Najkvalitetnijim se smatra ono drvo koje ima oblik valjka (ravnomernost debljine), prav rast i srazmerno veću čistoću stabla. Čistoća stabla je veoma važna osobina, a zavisi od tipa stabla i od starosti, jer što je stablo starije, čistoća je veća. Stablo koje ima ravnomernu debljinu može se ekonomičnije preraditi i od njega dobiti bolja i kvalitetnija graĎa. Hemijska analiza drveta pokazuje da se drvo sastoji iz sledećih elemenata: ugljenika (50%), vodonika (6%), kiseonika (43%) i azota (1%), dok su najvažnija hemijska jedinjenja u drvetu sledeća: celuloza (53%), lignin (29), vlaga (16,5) i ostalo (1,5%). Sadržaj vlage u drvetu varira, pri čemu sveže sečeno drvo sadrži 40-60% vlage, dok drvo sušeno na vazduhu sadrži ispod 25% vlage. Pored navedenih osnovnih jedinjenja, u drvetu je prisutan još i tanin, smola, boja i mineralne supstance. Drvo poseduje estetske, mehaničke i fizičke osobine. Estetske osobine su: boja, sjaj, miris drveta, tekstura i finoća drveta. U mehaničke osobine drveta se ubrajaju: tvrdoća, čvrstoća, cepljivost, elastičnost i žilavost drveta. Fizičke osobine drveta su masa, provodljivost zvuka, toplote, elektriciteta i svetlosti. Nakon seče drveta, koja otpočinje obaranjem stabla, vrši se skidanje kore oborenog stabla, a zatim se vrši razmeravanje. Treba nastojati da se prilikom razmeravanja dobiju što vredniji sortimenti, a greške drveta je potrebno ukloniti. Osnovni je zahtev da se procenat otpadaka svede na minimum i da se dobije što veće iskorišćenje na tehničkom drvetu. Oborena stabla se, prema standardima, dele na deblovinu, granjevinu, sitnu granjevinu i panjevinu. Deblovima je slobodan deo stabla (bez panja), bez granja i ogranaka, granjevina su grane koje imaju

171

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

prečnik iznad 7 cm, dok su panjevi delovi stabla sa žilama, koji nakon obaranja ostaju u zemlji. Prema vremenu seče, oborena stabla se dele na: a) drvo zimske sče i b) drvo letnje seče (koje je oboreno u vremenu od 1.IV. do IX.). Prema načinu upotrebe drvo se deli na: 1. – drvo za tehničku upotrebu (tehničko drvo), 2. – drvo za hemijsku preradu i 3. – drvo za ogrev (ogrevno drvo) Tehničko drvo se deli na oblo, tesano i cepano drvo. Primenjuje se za brodove, vagone, nameštaj, rudnike, graĎevine i dr.Trupci i obla graĎa se dele na razrede i podrazrede prema debljini. Oblo tehničko drvo su delovi stabla, koji su zadržali svoj prirodni oblik i posle izrade. Ova vrsta drveta služi kao sirovina za dalju preradu ili kao već gotov proizvod koji se kao takav ugraĎuje (telegrafski stubovi, rudničko drvo i dr.). Oblo tehničko drvo se deli na: trupce, oblu graĎu i sitno tehničko drvo. U tesano drvo spadaju šumski sortimenti koji se izraĎuju tesanjem, a namenjeni su za neposrednu upotrebu (tesane grede i železnički pragovi). Drvo za hemijsku preradu obuhvata: drvo za celulozu i drvenjaču, taninsko drvo i drvo za suvu destilaciju. Drvo za celulozu i drvenjaču se koristi za dobijanje celuloze. Taninsko drvo se upotrebljava za dobijanje taninskog ekstrakta. Tanin se koristi kao sredstvo za štavljenje kože. Drvo za ogrev je drvo koje nije tehnički upotrebljivo i koje se koristi samo za gorivo. Podela sortimenata prema upotrebi U ovu grupu spadaju sve vrste drva koja imaju različitu primenu, a koja se prema preradi drveta mogu podeliti na rezano, cepano, tesano, sečeno i ljušteno. Važniji sortimenti prema upotrebi su: jarboli, šipovi, brodska graĎa, rudničko drvo, tunelsko drvo, stubovi za skele, drvo za vunu, sitno tehničko drvo, kolarsko drvo, trupci za furnir, trupci za ljuštenje, trupci za šibice, trupci za pragove, trupci za rezanje, drvo za hemijsku preradu i graĎevinsko drvo, koje se isporučuje kao tesana i rezana graĎa. Tesana graĎa četinara dolazi u trgovinu u vidu greda i gredica, dok se rezana graĎa doprema kao: rezana graĎa hrasta, bukova rezana graĎa, borova rezana graĎa i jelova i smrekova rezana graĎa (pomešana jelova i smrekova graĎa bez obzira na količinski odnos jedne vrste prema drugoj). 172

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Rezana graĎa se proizvodi kao neokrajčena, poluokrajčena i okrajčena graĎa.

7.1. MEHANIČKA PRERADA DRVETA Mehanička prerada drveta se vrši u strugarama koje su obično smeštene u blizini većih šumskih kompleksa ili na pogodnom mestu sa razvijenim saobraćajem. IzraĎeno drvo u pilanama se najpre podvrgava procesu sušenja, koje se obavlja postepeno, prirodnim ili veštačkim putem. Veštačko sušenje se najčešće obavlja u komornim ili u tunelskim sušnicama. U finalne proizvode strugara, se pored raznih vrsta rezane graĎe, ubraja još i: vezano drvo (šperploče, panel-ploče, lesonit-ploče), parketi, drvna vuna, sanduci i briketi. Furniri su tanki listovi (debljine od 0,2 do 8 mm) koji se mogu dobiti sečenjem i ljuštenjem. Trupci koji se koriste za njihovu izradu moraju da poseduju odgovarajući sjaj, boju i teksturu. Prema upotrebi furniri se dele na plemenite i slepe furnire. Plemeniti furniri se koriste za izradu lica nameštaja, za oblaganje ukrasnih predmeta, dok se slepi (konstrukcioni) furniri upotrebljavaju za izradu šperploča, za ambalažu i oblaganje unutrašnjih delova nameštaja. Furnir se pakuje u svežnjeve, (najčešće 32 lista, u zavisnosti debljine furnira), a svežnjevi u okvire. Šperloče se dobijaju vezivanjem neparnog broja furnirskih ploča, tako da se vlakna seku pod pravim uglom. Slepljivanje se ranije vršilo tutkalom, kazeinom i albuminom, dok se danas kao lepilo za šperploče za unutrašnju upotrebu koristi karbamid-formaldehidna lepila, a za šperploče za spoljašnju upotrebu melamin-formaldehidna i fenol-formaldehidna lepila.Upotreba šperploča je veoma široka i raznovrsna, a kao prednost šperploča u odnosu na puno drvo se može navesti sledeće: postojanost oblika, veća savitljivost, otpornost na pucanje prilikom bušenja i dr. Panel-ploče se sastoje iz srednjeg sloja koji se sastoji iz tankih letvica ili daščica, a preko kojih se stavlja furnir od finijeg drveta. Debljina panel-ploča iznosi 13-14 mm. Ove ploče služe za izradu većih porvršina kao što su vrata, pregradni zidovi, nameštaj, oblaganje zidova i drugo. Dobre osobine panel-ploča se ogledaju u činjenici da su lagane, da su dobri izolatori zvuka i toplote, a takoĎe nisu podložne izvijanju i vitoperenju. Haeraklit-ploče (lake graĎevinske ploče) izraĎuju se od drvene vune i mineralnih veziva. Drvena vuna se izraĎuje u komadima odreĎene dužine (najmanje 80 mm), širine (3-6 mm) i debljine (0,2-0,5 mm) na 173

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

specijalnim mašinama. Kao vezivo se koristi cement kome se dodaje 3% kalcijum-hlorid i pečeni magnezit. Ove ploče imaju primenu kod izgradnje pregradnih zidova, montažnih kuća i dr. Medijapan-ploče su našle primenu za izradu nameštaja, izgradnju montažnih kuća, za ureĎivanje enterijera i pokazuju značajne prednosti u odnosu na iverice jer imaju veću čvrstoću na savijanje, manje bubre i mogu se mehanički obraĎivati. Dobijaju se o drvenih vlakana, koja se suše, a nakon toga se dodaju sredstva za vezivanje i formiranje ploče, pomoću presovanja. Lesonit-ploče se dobijaju od drvenih vlakana sa dodatim vezivnim sredstvima, ili bez njih, pomoću presovanja. Mogu se tokom proizvodnog procesa dodavati razna sredstva čiji je cilj poboljšanje mehaničkih osobina, a takoĎe i u svrhu povećane otpornosti protiv vlage, vatre, insekata i dr. Našle su primenu u graĎevinarstvu, pri izradi graĎevinske stolarije, za izolaciju toplote i zvuka i dr. Ploče od iverice se dobijaju od isitnjenih iverica, koje se presušuju u ploče uz dodatak vezivnog sredstva. Našle su primenu pri proizvodnji nameštaja (pregradni zidovi, vrata), u graĎevinarstvu, brodogradnji i dr. Parketi su tanki i kratki komadi drveta, sa obe strane rendisani, snabdeveni perom i žlebom, da bi se mogli vezivati jedni za druge. Upotrebljavaju se za izradu podova, a najčešće se izraĎuju od hrastovog, bukovog i jasenovog drveta. Ţeleznički pragovi se izraĎuju rezanjem i tesanjem drveta (obični pragovi) ili samo rezanjem (mostovski pragovi za izradu železničkih mostova). Drvna vuna se uglavnom upotrebljava kao ambalažni materijal a dobija se preradom drveta u vlakna debljine od 0,6-0,7 mm, širine 1-6 mm a dužine od 450-520 mm. Ambalaţni materijal izraĎen u obliku drvenih sanduka i briketi (dobijeni presovanjem piljevine) se takoĎe svrstavaju u finalne proizvode strugara. Drvenjača (mehanička celuloza) je vlaknasta masa koja je dobijena mehaničkom defbricijom drveta, koja se vrši u specijalnim aparatima pomoću rotirajućih brusnih kamenova. Prema načinu prerade razlikuje se bela, smeĎa i hemijska drvenjača. Dobijena sirova drvenjača sadrži krupne i nerastvorne čestice, a prebrana drvenjača se podvrgava procesu odvodnjavanja na specijalnim sitima. Proizvodi se u velikim količinama i znatno je jeftinija od hemijske celuloze.

174

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

7.2. HEMIJSKA PRERADA DRVETA Celuloza je prvi put dobijena 1853 godine iz slame, a prva fabrika za proizvodnju celuloze je izgraĎena 1860. godine u Pensilvaniji. Ona ima široku primenu kao osnovna sirovina u industriji hartije, kartona i lepenke, veštačkih vlakana, plastičnih materija, lakova i dr. Celuloza je nastala u prirodi fotosintezom i na nju otpada oko 50% od ukupno svih jedinjenja koja grade zidove ćelija drveta i trave. Da bi se celuloza dobila, potrebno je primeniti takav rastvarač, koji će rastvoriti sve navedene sastojke drveta, a da pri tome celuloza ostane nerastvorna. Dobijanje celuloze iz drveta i drugih biljnih sirovina se vrši tako što se najpre prethodno pripremljeno drvo kuva pod pritiskom u rastvorima jedinjenja koja delimično ili potpuno rastvaraju necelulozne sastojke drveta, a najkon toga se celuloza odvaja od tečnog dela, a zatim ispira u bazenima pomoću vode, zatim beli, sortira i po potrebi suši. Osnovne faze i operacije u tehnološkom procesu dobijanja celuloze su: 1) – Priprema drveta koja se sastoji od čišćenja kore i sečenja u sitne komade približnih dimenzija 2 x 2 cm; 2) - Kuvanje drveta vrši se u kotlovima pod povšenim pritiskom i temperaturom i 3) - Obrada celulozne mase (ceĎenje, pranje, čišćenje od primesa, sortiranje po veličini vlakanaca, beljenje i sušenje. Postupci za dobijanje celuloze se mogu podeliti na dve glavne grupe tj. na kisele i bazne postupke. Prilikom kiselih postupaka primenjuju se kiseli rastvarači radi odstranjivanja lignina (delignifikacija) i drugih neceluloznih jedinjenja, a prilikom baznih, bazni rastvarači. Od kiselih postupaka njvažniji je sulfitni postupak, a od baznih sulfatni i natronski postupak. Drvo koje sadrži veće količine smole se ne može preraĎivati po sulfitnom postupku, dok se po sulfatnom mogu preraĎivati sve vrste drveta, kao i stabljike jednogodišnjih biljaka. Po sulfitnom postupku, iseckano drvo se kuva sa bisulfitnim lugom, koji se sastoji od kalcijum-bisulfita, koji je rastvoren u sumporastoj kiselini i slobodnog SO2. Kuvanje celuloze (delignifikacija) se obavlja u kotlovima od čeličnog lima koji su iznutra obloženi materijalom otpornim na delovanje kiselina. Kapacitet kotla može iznositi i do 400 m3. Prilikom proizvodnje sulfitne 175

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

celuloze temperatura u kotlu se kreće od 125-145oC, pritisak se kreće od 7,3  105 N/m2, a sam proces kuvanja traje do 6 časova. Nakon toga se vrši prečišćavanje celuloze, a zatim uobličavanje celuloze na mašinama, pri čemu se iz celuloze uklanja najveći deo vode, a zatim se celuloza odvodi u sušare. Osušena i uobličena celuloza se isporučuje u obliku kartona sa sadržajem 10-20 % vlage. Proces proizvodnje sulfatne celuloze(sulfatni postupak) je u prvim fazama sličan procesu proizvodnje sulfitne celuloze. Pripremljeno drvo se kuva sa rastvorom 10% NaOH, u autoklavima zapremine do 200 m3. Kuvanje se najčešće obavlja na temperaturi od 175oC , pri pritisku od 6,911,8  105 N/m2 u trajanju od 2 do 5 časova. Pošto je natrijum-hidroksid skup kao rastvarač, to se po ovom postupku obavezno vrši regeneracija, a takoĎe i zbog očuvanja vodenih tokova, odnosno životne sredine. Dalji postupci prečišćavanja i uobličavanja celuloze su slični kao kod sulfitne celuloze. Na slici 7.1 je dat šematski prikaz proizvodnje celuloze po sulfitnom postupku.

Slika 7.1. Šematski prikaz proizvodnje celuloze po sulfitnom postupku 2 Dobijanje celuloze po natronskom postupku, je u principu isto kao i sulfatni postupak, sa razlikom što se kod natronskog postupka za regenaraciju koristi natrijum-karbonat, umesto natrijum- sulfata. 176

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Poluceluloza je proizvod koji se dobija delimičnim hemijskim razlaganjem neceluloznih sastojaka drveta, tako da pored celuloze sadrži još i znatne količine hemiceluloze i lignina.Isečeni komadi drveta se kuvaju do 2 časa na temperaturi od 160-180oC, pri čemu drvo omekša, pa se zatim defibrira na specijalnim ureĎajima za defibraciju. Razlika izmeĎu poluceluloze i drvenjače je u tome što kod hemijske drvenjače pretažni deo procesa obrade otpada na mehaničku obradu. Ova vrsta proizvoda se najčešće koristi za proizvodnju jeftinijih vrsta papira (karton, ambalažni papir, roto-papir i dr.). Na tržištu se mogu naći sledeći tipovi celuloze i proizvoda sličnih celulozi: - sulfitna nebeljena, - sulfitna beljena, - sulfatna nebeljena, - sulfatna beljena, - celuloza za viskozu, - poluceluloza i - drvenjača Beljena sulfitna celuloza ne sadrži skoro uopšte lignina, kao ni neceluloznih ugljenih hidrata, i prvenstveno se koristi za dobijanje viskoznih vlakana. Najveće količine sulfitne celuloze se koriste za proizvodnju papira, viskozne svile, plastičnih masa, lakova, celuloznih derivata i dr.Sulfatna celuloza se koristi za proizvodnju raznih vrsta papira i viskozne svile. Skladištenje celuloze se vrši u zatvorenim skladištima, u kojima je relativna vlažnost oko 70%, a temperatura se kreće u granicama od 15 do 20oC. Proizvodnja papira Papir je proizvod koji nastaje slepljivanjem i ukrštanjem celuloznih vlakana, uz dodatak punila, sredstva za slepljivanje i eventualno boja. Osnovne faze tehnološkog procesa dobijanja papira su: -

priprema papirne mase iz vlakana i dodataka u obliku pulpe, prerada kašaste suspenzije do finalnog proizvoda, koja se sastoji iz oblikovanja papirnog lista i dorade papira.

177

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Kao osnovne sirovine za dobijanje papira koriste se drvenjača i celuloza ( u nekim slučajevima može se koristiti i stari papir i prethodno pripremljeni tekstilni otpaci), dok se kao pomoćne sirovine dodaju punila, sredstva za slepljivanje i sredstva za bojenje. Kao punila se najčešće upotrebljavaju kaolin i gips (papir je kompaktniji, povećava mu se glatkoća i lakše upija mastilo). Mogu se upotrebljavati kod posebnih vrsta papira, i kreda, talk, azbest i dr. U zavisnosti od vrste papira, punila se mogu dodavati papirnoj masi u količini do 40%. Dodatak punila ima i ekonomsku opravdanost s obzirom na činjenicu da su jeftinija od vlakana. Ako se kao punilo dodaje MgCO3, onda se postižu specifična svojstva ( kao primer se može uzeti gorenje tinjanjem cigaretnog papira). Sredstva za slepljivanje povezuju celulozna vlakna, povećavaju hidrofobnost papira (smanjuje se razlivanje sredstava za pisanje), mehaničke osobine i poboljšavaju izgled. U ovu svrhu dodaju se biljna ili sintetička lepila (kolofonijum i dr.). Kod odreĎenih vrsta papira dodaju se sredstva za bojenje, a uglavnom su to sintetičke boje. Mlevenje sirovina za papir se sastoji u mehaničkoj preradi u posebnim postrojenjima. Pripremljena papirna pulpa se dovodi iz prijemnika, iz koga kontinuirano dotiče na beskonačno (žičano) sito, na kome se vrši oblikovanje papirnog lista, preplitanjem vlakana. Nakon toga se vrši njegovo odvodnjavanje (filtracijom i presovanjem), glačanje, hlaĎenje i namotavanje na valjke, a zatim rezanje na odreĎene formate. U toku procesa proizvodnje papira, može se izvršiti utiskivanje vodenog znaka, prolaženjem kroz sistem valjaka, na čijim su sitima pričvršćeni metalni oblici tj. crteži. Vrste papira u prometu Papir se može razvrstavati prema različitim kriterijumima, kao što su vrste upotrebljenih sirovina, način proizvodnje, upotrebi i dr. Osnovne vrste papira prema nameni su: -

178

novinski li roto-papir, papir za pisanje i štampanje, papir za pakovanje i zamotavanje, papir za specijalne svrhe i karton i lepenka.

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Novinski (roto) papir se koristi za štampanje dnevnih i nedeljnih informativnih listova, a može da sadrži 60-80% drvenjače i ima malo punila i sredstva za slepljivanje. Poseduje malu trajnost i čvrstoću, a zbog većeg sadržaja drvenjače pod uticajem svetlosti požuti i postane krt. Papir za pisanje i štampanje obuhvata sledeće vrste papira: -

papir za izradu novčanica, vrednosnih papira i obrasce, papir za štampanje knjiga (grafički papir) pisaći papir, kartografski papir (izrada geografskih karata i atlasa), papir za izradu rečnika i edicija u malom formatu koji je veoma tanak.

Papir za pakovanje i zamotavanje se proizvodi u raznim kvalitetima, debljinama i bojama, a pojavljuje se kao svileni papir, voštani papir i pergamentni papir. Papir za specijalne svrhe obuhvata veliki broj raznih vrsta papira, od kojih su: 1. – papir za industriju (filter-papir i natron-papir čija je upotreba kod kablova u elektroindustriji); 2. – Papir za crtanje i precrtavanje (paus-papir); 3. Svileni papir i papir za cigarete i dr. Karton i lepenka se proizvode kao i obični papir, samo od nebeljenih grubih sirovina, a prvenstveno se koristi za izradu kutija i knjiga. Finije vrste kartona (karton za razglednice) ne sadrže drvenjaču. Prema masi kvadratnog metra (g/m2), odnosno gramaturi proizvodi industrije papira se dele na: papire, kartone i lepenke. Literaturni podaci 1, 2 najčešće navode sledeću podelu na: - papir - debeli papir (polukarton); tanki papir - karton - debeli karton i tanka lepenka - lepenka

(8 – 150 g/m2) (150 – 250 g/m2) (250 – 500 g/m2) (500 – 600 g/m2) (600 – 5000 g/m2)

Osnovne karakteristike papira, kartona i lepenke, kao finalnih proizvoda su:

179

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

-

gramatura, debljina i gustina, format, vlaknasti sastav, vlažnost i sadržaj punila, dvostranost (izgled i osobine gornje i donje strane papira).

Njihov kvalitet se odreĎuje primenom mehaničkih, fizičkih, hemijskih i mikroskopskih metoda ispitivanja. Pri hemijskom ispitivanju najčešće se odreĎuje sadržaj vlage i pepela. Prilikom skladištenja papir treba čuvati od vlage, direktne sunčeve svetlosti i štetočina.

180

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

8. PROIZVODI INDUSTRIJE NEMETALA 8.1. GRAĐEVINSKI MATERIJALI GraĎevinski materijali su materijali koji se upotrebljavaju u graĎevinarstvu za konstrukcije i završne radove. U ovu grupu se svrstavaju materijali različitog porekla, načina proizvodnje i sastava, a uglavnom su to proizvodi industrije nemetala, koji čine sledeće industrijske proizvode: 1 - graĎevinska veziva, 2 - opeka i crep, 3 - porculan i slični keramički proizvodi, 4 - vatrostalni materijali, 5 - brusna sredstva (abrazivi) i 6 - ostali nemetalni neorganski materjali. Proizvodnja različitih grupa nemetala ima dosta zajedničkih tehnološko - ekonomskih karakteristika, uz odreĎene specifičnosti. Sirovine se pripremaju za preradu mehaničkim operacijama (drobljenjem, mlevenjem, sejanjem, mešanjem) u suvom ili mokrom stanju, pri čemu dobijanje proizvoda čine termički procesi. Mehanička svojstva dobijenih proizvoda zavise od vrste i čistoće upotrebljivih sirovina a takoĎe i od temperaturnog rešenja tehnološkog procesa prerade. GraĎevinskim materijalima se moţe uspešno rukovati, ukoliko se poznaju njihove osobine (fizičke, mehaničke, hemijske i tehnološke), način proizvodnje i mogućnost obrade. Hemijske osobine se uglavnom svode na hemijski sastav. Poznavanje hemijskih osobina graĎevinskih materijala je veoma značajno, s obzirom da hemijski sastav uslovljava njegovu primenu za odreĎene konstrukcije, kao i mogućnost mešanja materijala, radi dobijanja materijala sa kvalitetnijim svojstvima. Često su fizičke (zapreminska masa, specifična teţina, proznost, akustične osobine, izolaciona svojstva) i mehaničke osobine (smicanje, savijanje, pritisak) blisko povezane i u većini slučajeva se ispituju zajedno, u cilju njihovog odreĎivanja. GraĎevinski materjali se ne proizvode samo u industriji nemetala, nego i u okviru metalurgije i metalopreraĎivačke industrije, hemijske i

181

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

drvne industrije. TakoĎe se u stambenoj gradnji u novije vreme, naročita paţnja poklanja toplotnoj izoloaciji materjala. Otpadni mineralni produkti drugih industrija su takoĎe sve više interesantni kao graĎevinski materjali, a najčešće se upotrebljavaju: troska visokih peći i pepeo iz termoelektrana. Njihova upotreba doprinosi ekonomičnijem iskorišćavanju mineralnih sirovina, a takoĎe zaštiti radne i ţivotne sredine. GraĎevinski materjali se dele prema sastavu, načinu proizvodnje i upotrebi. Prema načinu proizvodnje graĎevinski materjali se dele na prirodne i veštačke. Prirodni graĎevinski materjali su materjali koji se neposredno ili nakon mase obrade mogu upotrebljavati (pesak, šljunak, drvo, kamen i dr.), dok se veštački graĎevinski materjali dobijaju mehaničkom ili hemijskom preradom odreĎenih sirovina, a nakon toga se primenjuju u graĎevinarstvu (cement, staklo, kreč, cigla, gips, metali i dr.). GraĎevinski materijali se prema upotrebi dele na: konstrukcijske, vezivne i izolacijske (tabela 8.1). Vezivni graĎevinski materjali su najčešće: a) vazdušna veziva, odnosno veziva koja nakon očvršćavanja nisu otporna prema delovanju vode (ilovača i kreč i gips) i b) hidraulična veziva koja su otporna prema vodi nakon stvrdnjavanja (cement, malter, beton i dr.) Tabela 8.1. Gradjevinski materijali i hemijska sredstva [72] GRAĐEVINSKI MATERJALI 1. VEZIVA -

MINERALNA (HIDRAULIČNA I VAZDUŠNA) BITUMENSKA POLIMERNA

2.KONSTRUKCIJSKI MATERJALI -

3. IZOLACIJSKI MATERJALI TERMOIZOLACIJSKI HIDROIZOLACIJSKI MATERJALI MATERJALI

182

BETON ČELIK KAMEN OPEKA I CREP DRVO

AKUSTIČNI IZOLACIJSKI MATERJALI

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

-

-

-

LAKI BETON PROIZVODI NA BAZI DRVETA I DR. BILJNIH MATERJALA KAMENA I STAKLENA VUNA EKSPANDIRANI POLIMENI MATERIJALI

-

BITUMEN I KATRAN PLASTIČNE FOLIJE METALNI LIMOVI HEMIJSKA SREDSTVA

-

-

PROIZVODI NA BAZI MATERIJAL A KOJI SE KORISTE KAO KONSTRUKC IJSKI PLOČE OD GIPSA PROIZVODI NA BAZI GUME I TEKSTILA

Vezivni građevinski materjali su prirodni ili veštački proizvedeni materjali, koji pomešani sa vodom obrazuju testo koje ima sposobnost da se nakon odreĎenog vremena stvrdne i dobije čvrstoću kamena usled fizičkih i hemijskih promena. Vezivni graĎevinski materjali poseduju sposobnost očvršćavanja sa drugim sastavnim komponentima konstrukcijskih ili izolacijskih materjala. Mineralna veziva Mineralna veziva su proizvodi tehnološke prerade odgovarajućih mineralnih sirovina sa svojstima stvrdnjavanja u kontaktu sa vodom. Prvo upotrebljivo mineralno vezivo bilo je blato od ilovače, a takoĎe su od davnina bili upotrebljavani kreč i gips. Građevinski kreč GraĎevinski kreč spada u najvaţnija vazdušna veziva, a sastoji se uglavnom od kalcijum-oksida. Kao sirovina za dobijanje kreča najviše se upotrebljava krečnjak koji je dovoljno čvrst. Za pečenje krečnjaka upotrebljavaju se jamaste ili rotacione peći. U jamaste peći krečnjak se ubacuje zajedno sa ugljem ili koksom (oko 10 % od mase šarţe) koji sagoreva u samoj jami dajući potrebanu toplotu za reakciju. Postoje i peći, kod kojih je loţište sa strane, odvojeno 183

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

od šarţe krečnjaka, tako da se u njima dobija bolji kreč, jer se ne meša sa pepelom od goriva. Temperatura u peći je oko 1200  C. U novije vreme za pečenje krečnjaka upotrebljavaju se i cilindrične rotacione peći, čiji kapacitet moţe biti oko 100 t dnevno. Pri pečenju krečnjaka na visokim temperaturama, krečnjak se raspada na kalcijum-oksid i ugljen-dioksid. CaCO 3  CaO  CO 2

(8.1.)

Prema asortimanu, ţivi kreč se deli na ţivi kreč u obliku komada (isporučuje se u zatvorenim transportim sredstvima) i ţivi kreč u prahu (isporučuje se u papirnim vrećama bruto mase 50kg). Dobijeni proizvod je bele do belo ţute boje i vrlo je higroskopan, pa se zato čuva na suvom mestu. U graĎevinski kreč se svrstavaju sledeće vrste : 1. Ţivi kreč (nastaje pečenjem krečnjaka, a sastoji se preteţno od CaO) 2. Hidratisani gašeni kreč(nastaje gašenjem komadastog kreča sa minimalno potrebnom količinom vode, a sastoji se uglavnom od kalcijumhidroksida (8.2.) CaO  H 2 O  Ca (OH) 2 pri čemu se pri gašenju oslobaĎa velika količina toplote. 3. Krečno testo (nastaje gašenjem komadastog kreča ili hidratisanog kreča u prahu sa odgovarajućom količinom vode. Krečni malter se pravi mešanjem gašenog kreča sa peskom i vodom, odnos peska i kreča je 3:1 do 6:1, a upotrebljava se za vezivanje opeka. Pesak ne učestvuje hemijski u procesu očvršćavanja maltera, ali je potreban pošto čini masu poroznom i pristup vazduha (odnosno CO 2 ) čini lakšim. Krečni malter očvršćava vezivanjem ugljen-dioksida iz vazduha, pri čemu se dobija kalcijum-karbonat, a odpušta voda: (8.3.) Ca (OH) 2  CO 2  CaCO 3  H 2 O Kreč se vrlo mnogostruko primenjuje. U mnogim hemijskim industrijama predstavlja osnovnu ili pomoćnu sirovinu. Ţarenjem ţivog kreča sa koksom dobija se kalcijum-karbid koji sliţi za dobijanje etina, a u industriji cementa sluţi kao sirovinska komponenta. TakoĎe upotrebljava pri dobijanju Na-karbonata, papira po sulfitnom postupku, kao topitelj u metalurškim pećima, u tehnologiji vode za omekšavanje vode, u industriji mineralnih Ďubriva, freskoslikarstvu i dr. 184

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Građevinski gips Gips se u graĎevinarstvu koristi kao pomoćni i osnovni materijal za razne graĎevinske elemente, a takoĎe i cele konstrukcije. Gips, kao mineralno vezivo se dobija prţenjem sirovog gipsa, koji je po hemijskom sastavu kalcijum-sulfat sa dva molekula vode Ca SO 4  2H 2 O . U prirodi je sirovi gips često onečišćen primesana (glina, krečnjak, pesak), pri čemu se pojavljuje takoĎe i anhidrid, odnosno kalcijum-sulfat bez vode (prilikom proizvodnje ga treba odstraniti jer predstavlja balast). Dobijanje graĎevinskog gipsa iz sirovog gipsa se obavlja procesom sušenja, odnosno pečenja na odreĎenim temperaturama. Za pečenje gipsa se koriste različite peći. Zagrevanjem na temperaturi od 120-170  C sirovi gips gubi ¾ svoje kristalne vode i prelazi u hemihidrat : t (8.4.) CaSO 4  2H 2 O   CaSO 4  0.5H 2 O  1.5H 2 O Mehanizam povezivanja i otvrdavanja pečenog gipsa se sastoji u tome što dobijeni pečeni gips pomešan sa vodom veţe izgubljenu vodu i prelazi u dihidrat. Za pečenje gipsa se primenjuju kotlovi ili cilindrične rotacione peći, čije se loţište nalazi ispod peći ili se gorivo ubacuje direktno u peć (slično proizvodnji cementnog klinkera). Prečnik ovih peći iznosi do 25 m, a duţina do 30 m. Prema temperaturi pečenja, odnosno u zavisnosti da li je izvršena delimična ili potpuna dehidratacija, razlikuju se sledeće vrste gipsa: - Štuk - Gips (peče se na temperaturi do 180  C ) - Alabaster – Gips, - Modelarski – Gips, - Malterski – Gips, - Estrih – Gips (peče se na temperaturi do 900-1100  C , tako da se iz sirovog gipsa potpuno ukloni voda). Pojedine vrsrte gipsa koje dolaze u promet moraju ispunjavati odreĎene uslove koji su propisani. Početak vezivanja za sve vrste gipsa, osim estrih – gips, treba da je nakon 5 minuta, a kod estrih – gipsa nakon 120 minuta. Kraj vezivanja za sve vrste gipsa, osim estrih – gipsa treba da je nakon najviše 25 minuta, a kod estrih – gipsa najviše nakon 36 sati. Gips koji ne odgovara odgovarajućim uslovima kvaliteta, stavlja se u promet kao gips niţeg kvaliteta i mora se u deklaraciji navesti za koje radove se moţe upotrebiti. 185

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Najčešće se kod gipsa vrše sledeća ispitivanja: početak i kraj vezivanja, čvrstoća, zapreminska masa, potpuna ili delinična hemijska analiza i dr.

8.2. KERAMIKA Proizvodnja keramičkih proizvoda potiče iz najstarijih periode razvoja ljudske civilizacije, a i jedna je od najstarijih ljudskih delatnosti.. Prvi keramičari stvarali su nezavisno jedan od drugoga u Egiptu, Engleskoj, Americi itd. Nakon pada Rimske imperije, primat u keramici preuzimaju Španci. Posebno se na ostrvu Majorka razvila proizvodnja pločica i vaza, sa odreĎenom glazurom i dekorom (zlatnom ili plavom bojom), te se otud i pominje naziv majolika. S druge strane fajansa je dobila ime po italijanskom gradiću Faenca u kome su se proizvodili glazirani porozni keramički proizvodi. Francuzi su od XII veka postali majstori keramičkog zanata, sve do XVII veka, kada iz Nemačke dolazi tajna o proizvodnji porcelana. Naziv porekla za keramiku potiče od grčke reči keramios , što znači zemljani. Danas se pod keramikom podrazumeva grana tehnologije koja se bavi dobijanjem keramičkih proizvoda najrazličitijih osobina i primene. Keramika se moţe podeliti na više načina, od kojih su najčešći: prema poroznosti, prema kvalitetu i prema primeni( tabele 8.2, 8.3 i 8.4). Tabela 8.2. Podela keramike prema poroznosti. POROZNA NEPOROZNA -Neglazirana -Porcelan cigla -Kamenina (neporozna keramička crep masa) -Glazirana grnčarija fajans (porozna keramička masa) -Majolika

186

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Tabela 8.3. Podela keramike prema kvalitetu Fina Gruba -Pločice -Opeka -Sanitarni proizvodi -Drenaţne cevi -Porcelan -Crep -Elektroporcelan -Kamenina (steatit, kordijerit) -Vatrostalni materijali -Kamenina -Vatrostalno posuĎe

Tabela 8.4. Podela keramike u zavisnosti od primene[2] Široka potrošnja

GraĎevinska keramika

Vatrostalni proizvodi

Tehnički proizvodi

Abrazivna keramika

-zemljani proizvodi -terakota -fajansa, majolika -kamenina -vatrostalno posuĎe -porcelan -tvrdi -meki -koštani (sa Ca-fosfatom)

-opeka -pločice -cevi -zidne pločice

-silika (dinas) -šamot -magnezitni -magnezitnohromitni -dolomitni -Si-karbidni proizvodi -Korundni proizvodi

-tvrdi porcelan -steatitni proizvodi -kordijeritni proizvodi

-Si-karbid -korundni proizvodi

Specijalna keramika obuhvata široku grupu raznovrsnih proizvoda, a najpoznatiji su : mulitni porcelan, cirkonski porcelan, B-karbid porcelan, Si-karbid – sinterovani,. W-karbid, Zr i Ti-karbid ,vatrostalni nitridi, proizvodi od safira (sinterovani Al2O3, čistoće 99,8%), karborundum i korund. Osnovna sirovina za dobijanje keramike je glina, sa sastojkom kaolinitom (Al2O3 ·2SiO2 ·2H2O).Glavna osobina gline je da upija vodu i postaje plastična, lako se oblikuje, a pečenjem postaje tvrda, čvrsta i otporna na hemikalije i temperaturu. 187

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Dodatne sirovine za proizvodnju keramike su: 1) antiplastične materije koje sprečavaju pucanje tokom pečenja (keramički krš, posna glina sa dosta CaCO3, pesak, kreda i dr.), 2) topitelji koji olakšavaju sinterovanje čestica u toku pečenja (feldspati, staklo, liskun, Fe2O3) 3) boje, a mogu se primeniti: oksidi metala ili metali. 4) glazure su lako - topiva stakla. Provlačenjem keramičkih predmeta kroz glazuru i pečenjem glazura se uvlači u pore i stvara glatku i sjajnu površinu. Na slici 8.1 je prikazana šema proizvodnje keramičkih proizvoda.

Priprema sirovina

Odleţavanje mase

Oblikovanje proizvoda

Sušenje

Pečenje (sinterovanje)

Dorada (glaziranje, bojenje, dekoracija)

Pečenje (sinterovanje)

Slika 8.1 Šema proizvodnje keramičkih proizvoda[7] 188

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE

Osnovne faze proizvodnje obične keramike su: a) priprema sirovina obuhvata mlevenje, dodavanje vode i mešanje , b) oblikovanje, koje se obavlja istiskivanjem mase kroz otvore različitog oblika, c) sušenje (uklanjanje viška vode, da ne bi došlo do pucanja pri pečenju) d) pečenje, koje se obavlja u pećima različite konstrukcije

8.3. STAKLO Najstariji poznati stakleni predmeti potiču iz Egipta, još iz 3500 godina pre nove ere. Prvo providno staklo proizvode Rimljani početkom naše ere. Staklarstvo se zatim naročito razvilo u Vizantiji, a kasnije u Veneciji, Češkoj i drugim zemljama. Proizvodnja stakla naglo je porasla tek kada je pronaĎen jeftin postupak za dobijanje sode (krajem XVIII veka, Leblan). Danas proizvodnja stakla predstavlja veoma značajnu industrijsku granu. Staklo se koristi u ogromnim količinama za graĎevinske svrhe, primenjuje se kao ambalaţni, konstruktivni i osnovni materijal za optičke instrumente, za ukrasne predmete, u industriji saobraćajnih sredstava i dr. U tehničkom staklu mora silicijum-dioksid (SiO2) biti vezan za najmanje dva oksida: -jedan mora biti CaO (ili MgO, BaO, PbO, ZnO, Al2O3, Fe2O3) i -drugi alkalni oksid (natrijumov ili kalijumov).Obične vrste stakla se sastoje iz natrijum - oksida, kalcijum - oksida i silicijum - oksida. MeĎutim, u praksi se ne koriste oksidi, već jedinjenja koja u toku procesa prerade prelaze u odgovarajuće okside. Staklo se dobija topljenjem polaznih sirovina, a zatim se stopljena masa ohladi do očvršćavanja, ali tako da ne dolazi do kristalizacije. Staklo je čvrst, fizički homogen i amorfan kompaktan materijal sastavljen od neorganskih jedinjenja. Razne vrste stakla se meĎusobno razlikuju po hemijskom sastavu. Staklo se ne rastvara u vodenim rastvorima kiselina izuzev u fluorovodoničnoj.

189

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Proizvodnja stakla Osnovne sirovine za proizvodnju stakla su: kvarcni pesak (SiO2), kalcijum-karbonat (CaCO3), natrijum-karbonat (Na2CO3), natrijum-sulfat (Na2SO4), kalijum-karbonat (K2CO3) i olovo-oksid (Pb3O4). U koliko se ţele dobiti specijalne vrste stakla sa specifičnim osobinama, onda se pored osnovnih sirovina dodaju još i oksidi aluminijuma, bora, cinka, i dr.U proizvodnji stakla koriste se još i pomoćne sirovine, a to su: sredstva za bojenje, sredstva za bistrenje i obezbojavanje i sredstva za nagrizanje i matiranje. Kao sredstva za bojenje koriste se razni oksidi metala, soli metala ili sami metali. Tako na primer, jedinjenja Fe (II) daju plavkasto-zeleno obojenje, Fe (III) –jedinjenja ţuto-zeleno do mrko-crveno, CO (II) i CO (III)-jedinjenja tamnoplavo. Cu (II)-jedinjenja plavozeleno, Mn (II) i Mn (IV)-jedinjenja daju ljubičasto obojenje a elementarno zlato crveno. Sredstva za obezbojavanje se upotrebljavaju radi uklanjanja boje koja potiče od primesa, a sredstva za bistrenje oslobaĎaju na temperaturi topljenja stakla gasove koji izlazeći iz stopljene mase povlače sa sobom nestopljene deliće. Kao sredstva za bistrenje se najčešće dodaju čilska šalitra (NaNO3) i mangan-dioksid. Od sredstava za nagrizanje i matiranje stakla najčešće se koristi ili fluorovodonična kiselina ili kvarcni pesak pod pritiskom. U zavisnosti od hemijskog sastava i vrste sirovina koje su upotrebljavane u proizvodnji stakla, sve vrste stakla se dele u sledeće vrste: 1) Natrijum-kalcijumova stakla (sadrţe okside natrijuma, kalcijuma i silicijuma) se koriste za izradu prozorskog stakla, stakla za izloge i robe široke potrošnje, 2) Kalijum-kalcijumova stakla (sadrţe okside kalijuma, kalcijuma i silicijuma) sluţe za izradu laboratorijskog posuĎa i staklenih ukrasnih predmeta, 3) Kalijum-olovna stakla (sadrţe okside kalijuma, olova i silicijuma) sluţe za izradu optičkih instrumenata i ukrasnih predmeta i 4) Bor-aluminijumova stakla (sadrţe okside bora (B2O3) i aluminijuma (Al2O3)). Osnovna osobina ovih stakla je da su otporni na temperaturne promene i hemijske uticaje, primenjuju se za izradu laboratorijske opreme. Proizvodnja stakla se sastoji iz nekoliko faza : - priprema sirovina, 190

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE - topljenje sirovina, - uobličavanje stakla i -dorada staklenih predmeta. Na slici 8.2 je prikazana šema proizvodnje stakla.

Priprema sirovina

Topljenje

Oblikovanje staklene mase

Završna obrada staklenih proizvoda

Slika 8.2. Šema proizvodnje stakla[7] Pripremljene sirovine u odreĎenom odnosu se podvrgavaju drobljenju, sejanju i na kraju se dobro izmešaju. Osnovni zahtev koji se postavlja kad je u pitanju kvarcni pesak je sadrţaj primesa. Zbog toga se on najpre ispira u sonoj kiselini da bi se uklonila jedinjenja ţeleza koja mogu da oboje staklo. Nakon izvršene pripreme, sirovine podvrgavaju procesu topljenja, koji se moţe izvršiti u pećima sa loncima ili koritastim pećima. Peć sa loncima (slika 8.3) se koristi u proizvodnji manjih količina specijalnog stakla (u prvom redu optičkih stakala) ili za proizvodnju više vrsta stakla. Lonci su izraĎeni od najbolje vatrostalne gline uz dodatak šamotnog brašna. Lonci napunjeni materijalom se stavljaju u peć, a jedan proizvodni ciklus traje oko 24 časa.

191

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Sl. 8.3. Peć za topljenje stakla u loncima[72] Koritaste peći su vrsta plamenih peći, a upotrebljavaju se za masovnu proizvodnju stakla .Pripremljena smesa se unosi u peć pri čemu dolazi do topljenja mase. U srednjem delu peći je temperatura najviša i ovde se vrši bistrenje i obezbojavanje staklene mase, dok se u trećem delu peći staklena masa ohladi na tempetaturu koja je podesna za uobličavanje staklene mase (temperatura topljenja iznosi i do 1500ºC a dalja prerada se vrši na temperaturi od 700-1000ºC). Koritaste peći se zagrevaju generatorskim gasom ili mazutom, a temperatura se kontroliše pomoću pirometra (instrumenta za merenje visokih temperatura). Kapacitet im je i do 1500 tona materijala. Električne peći se takoĎe mogu koristiti za proizvodnju stakla a osnovna prednost im je jednostavnija regulacija temperature i manji kapaciteti (do 150 tona materijala). Proces uobličavanja istopljene staklene mase moţe se izvršiti na više načina: - duvanjem, - presovanjem, - valjanjem i - izvlačenjem.

192

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE Jedan od najstarijih načina prerade stakla je duvanje (obično ustima) pomoću naročite duvaljke. Jedan kraj duvaljke (lule) se zamoči u staklenu masu, izvadi i izduva u malu „krušku“ koja se zatim oblikuje daljim duvanjem, eventualno uz korišćenje metalnih kalupova. Ovaj način prerade se primenjuje i danas u slučajevima kada se ne moţe zameniti mašinskom preradom (izrada luksuznog šupljeg stakla). Duvanje se danas primenjuje u industrijskoj praksi za masovnu proizvodnju boca mašinskim putem. Presovanje se vrši tako što se istopljena staklena masa nabija pomoću čepova dok potpuno ne ispuni šupljine kalupa. Ova metoda se sve više upotrebljava za izradu predmeta široke potrošnje kao što su: tanjiri, činije, pepeljare, čaše i dr. Proces valjanja se vrši na taj način što se rastopljena staklena masa valja na specijalnom stolu pomoću naročitih valjaka. Ukoliko su valjci gravirani tada se proizvodi gravirano (ornamentno) staklo. Ovim metodom se proizvode staklene ploče za izradu izloga, ogledala i armiranog stakla. Izvlačenje je metod uobličavanja stakla, pri čemu se pomoću specijalnih valjaka vrši izvlačenje staklene ploče odgovarajuće debljine, iz rastopljene staklene mase. Ovim postupkom se proizvodi ravno staklo za prozore i izloge, staklena vuna, stakleni štapići, staklene cevi. Većina staklenih predmeta se podvrgava završnoj fazi obrade, čiji je cilj osposobljavanje za odgovarajuću upotrebu ili ukrašavanje radi lepšeg izgleda. Najčešće se primenjuju sledeći načini dorade: brušenje, graviranje, matiranje i slikanje. Brušenje se primenjuje kod staklenih ploča koje su dobijene metodom valjanja, pri čemu sa obe strane imaju hrapave i neravne površine. Za grubo brušenje koristi se mešavina oštrog kvarcnog peska i vode. Nakon toga sledi fino brušenje i poliranje (upotrebljavaju se ploče presvučene filcom). Duboko brušenje se primenjuje za ukrašavanje luksuznih predmeta: činija, vaza i dr, koji se sastoje iz olovnog stakla. Graviranje je slično dubokom brušenju, samo su ukrasi i crteţi plići. Ovim se postupkom na staklo nanose fine linije i crteţi na primer cveće, likovi ljudi, ţivotinja i td. Matiranjem se omogućuje da površina stakla postane fino hrapava, pri čemu se sa hrapavih stranica svetlost odbija difuzno raspršeno i čini staklo neprovidnim. Postupak matiranja se moţe izvršiti mašinskim ili hemijskim putem. Mehanički se matira pomoću mlaza kvarcnog peska, a hemijski se matira metodom nagrizanja (gasoviti fluorovodonik reaguje sa staklom stvarajući silicijum-tetrafluorid). 193

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

Slikanje se obavlja pomoću finog praha sastavljenog od ulja i prozirnih ili neprozirnih različito obojenih lako topljivih stakala. Naslikano staklo se zatim ţari na temperaturi od 700ºC, pri čemu ulje sagori, a lako topivo obojeno staklo se stopi sa površinom. Greške u staklu.Kod gotovih staklenih površina se često pojavljuju izvesni nedostaci koji se nazivaju mane stakla. Greške najčešće nastaju usled loše pripremljene sirovinske mešavine ili usled nepravilnog voĎenja procesa. Najčešće mane koje se javljaju su: 1) stvaranje mehurića, koje potiče od zaostalih gasova u staklenoj masi, 2) pojava nabora i niti , a potiče od vatrostalnog materijala slabog kvaliteta kojim je peć obloţena, 3) pojava kamenčića koji predstavljaju neprovidne uključke raznih primesa na površini stakla ili u njegovoj masi, 4) zamućenost nastaje pod uticajem vlage ili usled neravnomernog hlaĎenja pri proizvodnom procesu i 5) ogrebotine na površini staklene ploče koje potiču od spoljnjih mehaničkih uticaja. Vrste stakla u prometu. Prema spoljašnjem izgledu i nameni staklena roba se deli u tri grupe: ravno staklo, šuplje staklo i specijalno staklo. 1) Ravno staklo obuhvata sve vrste staklenih ploča koje su proizvedene mašinskim putem, izvlačenjem staklene mase u ploče ravnomerne debljine, a najpoznatiji proizvodi su: prozorsko staklo, staklo za izloge i ogledala i specijalno staklo. Klasifikacija ravnog stakla se odreĎuje na osnovu vrste, boje, veličine i poloţaja dozvoljenih grešaka u njemu koje potiču od proizvodnih postupaka. a) Prozorsko staklo je natrijum-kalcijumovo staklo dobijeno izvlačenjem. U prometu se javlja u sledećim dimenzijama: debljine: 2,3 i 4 mm; širine: 26, 120 i 180 cm a duţine: 160, 180 i 300 cm. Prema kvalitetu se dele na čeriri klase. b) Staklo za izloge i ogledala je po sastavu natrijum-kalcijumovo staklo i kalijum-kalcijumovo staklo sa 1-2% olova. Debljine 5-6 mm i spada u grupu ravnog stakla izuzetnog kvaliteta. c) Pod terminom sigurnosno staklo se podrazumevaju sve vrste stakla koje su toplotno obraĎena ili kombinovana sa drugim materijalima, da bi se smanjila opasnost od povrede putnika prilikom prskanja ili razbijanja stakla u vozilima. Njima se zastakljuju automobilski, avionski, vagonski i drugi prozori, od njega su načinjene zaštitne naočare, čijim lomljenjem ne moţe da doĎe do povrede.U ovu grupu spada i armirano 194

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE staklo koje se sastoji od staklene ploče koja je nalivena oko metalne mreţe, koja pri razbijanju zadrţava deliće stakla. 2) Šuplje staklo obuhvata sve vrste staklene robe koja je uobličena procesom duvanja i presovanja.Po hemijskom sastavu ovo staklo je najčešće natrijum-kalcijumovo staklo (ambalaţe i predmeti široke potrošnje) i kalijum-kalcijumovo (umetnički izraĎene vazne, čaše, pepeljare, pehari i dr.).Posebnu vrstu stakla predstavlja farmaceutsko ambalaţno staklo (hemijski neutralno staklo-„neutro staklo“) koje mora odgovarati posebnim propisima u pogledu dimenzija i debljine. 3) U specijalna stakla se ubrajaju: optička stakla, hemijska stakla, filter stakla, konstruktivni stakleni materijal, kvarcno staklo, staklena vuna i vodeno staklo. Optičko staklo sadrţi i do 80% olova. Kod ovih stakala je veoma vaţno da sirovine moraju biti čiste jer se traţi da ovo staklo ima veliku moć prelamanja svetlosti. Optičko staklo se koristi za izradu lupa, mikroskopa, projekcionih aparata, naočara i dr. Hemijsko staklo je otporno prema uticaju hemikalija a takoĎe i prema temperaturnim promenama. Ovo staklo se primenjuje u hemiji i medicini a poznato je pod nazivom „Jena“, „Pyrex“ i dr. Filter stakla su karakteristična po tome što pojedine svetlosne zrake odreĎenih talasnih duţina propuštaju ili ih apsorbuju. Konstruktivni stakleni materijal nalazi široku primenu u graĎevinarstvu za izradu ploča za podove, blokova, pločica, armiranog stakla i dr. Proizvodi su od providnog, obojenog ili neprovidnog stakla što zavisi od namene. Kvarcno staklo je po sastavu silicijum-dioksid, SiO2 (99,8%) i odlikuju se velikom otpornošću prema temperaturskim promenama. Ovo staklo je vrlo otporno prema visokoj temperaturi, naglim temperaturnim promenama, a takoĎe i na hemikalije, jedino ga nagriza fluorovodonična kiselina. Ovo staklo je našlo primenu u hemiji. Staklena vuna se sastoji od beskrajnih ili tankih staklenih vlakana, oblikuje se velikom sposobnošću izolacije, otporna je prema mineralnim kiselinama i ima visoku vatrostalnost. Nalazi široku primenu u graĎevinarstvu kao izolacioni materijal. Vodeno staklo je natrijum ili kalijum-silikat (Na2O · SiO2 ili K2O · SiO2) koji je u vodi rastvorljiv. Vodeno staklo se koristi za impregnaciju tkanina, drveta, papira, u industriji sapuna, u industriji boja i lakova i dr. Skladištenje stakla. Staklo je otporno na vazduhu u normalnim uslovima. Otporno je i prema kiselinama i alkalijama, jedino ga nagriza fluorovodonična kiselina. Ipak duţim stajanjem usled dejstva vlage i 195

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

alkalija na pojedinim mestima se javljaju zamućenja, pa se staklo mora skladištiti u suvim skladištima koja se provetravaju.

8.4. VATROSTALNI MATERIJALI Pronalazak vatrostalnih materijala je star koliko i pronalazak i korišćenje vatre. Arheološka istraţivanja pokazuju da je u starom Egiptu i Asiriji bila već poznata izrada glinenih opeka, što svedoči da je tada bila vrlo razvijena zanatska veština izrade vatrostalnog materijala. Metalurški procesi se izvode na relativno visokim temperaturama, pa odgovarajući ureĎaji moraju biti obloţeni takvim materijalima, koji mogu sigurno izdrţati temperature koje traţi savremeni način rada, bar u tolikoj meri da njihov radni vek ostane u ekonomski prihvatljivim granicama. Vatrostalni materijali se primenjuju u gotovo svim granama industrije. Osim u metalurgiji, našli su primenu u nuklearnoj industriji i raketnoj industriji.. Paralelno sa razvitkom energetike ide i razvoj vatrostalnih materijala. Kada se kao gorivo koristilo drvo, vatrostalni materijali su se proizvodili od crvene graĎevinske gline. Pri sagorevanju kamenog uglja (drvenog uglja), vatrostalni materijali su se proizvodili od glina, kaolina, kvarcita. Sa primenom nafte, koksa i prirodnog gasa, osnovna sirovina je bila dolomit, magnezit, grafit i visokoglinične rude. Kod plazmenih postrojenja, atomske i reaktivne tehnike, primenjuju se čisti teškotopljivi oksidi, karbidi i nitridi. Uopšteno se moţe reći da se materijal, koji bez deformacija izdrţi temperaturu od 1600 °C naziva vatrostalnim, dok se onaj koji se deformiše iznad 1750 °C naziva visokovatrostalnim. Dobar vatrostalni materijal je onaj materijal koji poseduje sledeće osobine: -

196

da se ne topi na visokim temperaturama, da je dovoljno čvrst, jer se koristi kao konstrukcioni materijal, da je hemijski otporan (da ne reaguje sa troskom, prašinom i gasovima u peći), da je dovoljno otporan prema mehaničkom trošenju (habanju) na niskim i visokim temperaturama, da je dovoljno stabilan prema naglim temperaturnim promenama ili naprezanjima prouzrokovanim toplotom i

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE -

da je dovoljno jeftin (skupi vatrostalni materijali se koriste samo u specijalnim slučajevima).

Vatrostalni materijali se mogu podeliti na više načina, ali se najčešće koristi podela sa mineraloškog i sa hemijskog gledišta. Najvaţnije osnovne sirovine za izradu vatrostalnih materijala su: -

kvarc (SiO2) koji ima temperaturu topljenja 1728 °C, glinica (Al2O3) sa temperaturom topljenja 2050 °C, kalcijum-oksid (CaO) i magnezijum-oksid (MgO) sa temperaturama topljenja od 2750 °C i 2800 °C, hromit (FeO·Cr2O3) sa temperaturom topljenja na 2250 °C, cirkonijum-oksid (ZrO2) sa temperaturom topljenja na 2750 °C i ugljenik koji sublimuje na 3630 °C.

Vatrostalni materijali koji se koriste su uglavnom smeše, tako da omekšavaju u odreĎenom temperaturnom području, ali redovno sadrţe i primese koje jako utiču na njihove različite osobine. Sa hemijskog gledišta, vatrostalni materijali se dele na kisele, bazne, amfoterne i neutralne, u zavisnosti od vrste oksida koja u njima preovladava. Pri radu sa baznom troskom, moţe se kao obloga koristiti samo bazni vatrostalni materijal, i obrnuto, jer bi u suprotnom došlo do njihovog meĎusobnog reagovanja. Treba napomenuti da ne postoji vatrostalni materijal koji bi potpuno zadovoljio sve zahteve u praksi, pa je izuzetno vaţno da se on pravilno odabere za svaki pojedinačni slučaj, uz voĎenje računa o uslovima i ekonomiji. Vatrostalni materijali se upotrebljavaju u: -

-

-

uobličenom stanju (normalne pravougaone opeke, klinaste opeke, lučne i vezne opeke, delovi za livne kazane, kanalske opeke, ploče i razni drugi specijalni oblici) i mlevenom stanju (kao brašno) za izradu maltera koji povezuje vatrostalne opeke, uz dodatak raznih vezivnih sredstava (magnezijumove soli, tutkalo, i dr.). Osnovne faze pri izradi vatrostalnog materijala su (slika 8.4) : priprema sirovine (kopanje, drobljenje i mlevenje sa prosejavanjem sirovina), mešanje sirovina,

197

IΙ DEO: POSEBNI DEO POZNAVANJA ROBE

-

uobličavanje sirovina, pri čemu se u zavisnosti od primenjenog postupka dobijaju pečene opeke, nepečene opeke ili livene opeke.

Priprema sirovina, mlevenje, pranje, obogaćivanje Prethodni termički tretman (glina, magnezit, dolomit) Mešanje po vrsti i granulaciji i dodavanje vode i veziva

Oblikovanje

Nabojne mase

Sušenje

Direktno korišćenje u pećima

Pečenje

VATROSTALNI PROIZVODI

Slika 8.4. Šema proizvodnje vatrostalnih materijala[7] Postoji više osnovnih grupa vatrostalnih materijala: a) grupa vatrostalnog materijala čija je osnova glina (običan šamot i šamot sa povećanim sadrţajem glinice), b) grupa vatrostalnog materijala čija je osnova kvarc (silika opeke, specijalne vrste silika opeka i silikatna veziva), c) grupa vatrostalnog materijala čija su osnova karbonati (magnezitne opeke, dolomitne opeke), 198

TEHNOLOGIJA I POZNAVANJE ROBE d) forsteritna grupa vatrostalnog materijala (opeke izraĎene od forsterita – Mg2SiO4), e) spinelidna grupa vatrostalnog materijala (hromitne opeke, hrommagnezitne opeke, magnezit-hromitne opeke), f) vatrostalni materijali čija je osnova ugljenik (ugljenični i grafitni vatrostalni materijali) i g) grupe specijalnih vatrostalnih materijala (cirkonijumova grupa, karbidna grupa i oksidna grupa). U tabeli 8.2. su prikazane osobine nekih vatrostalnih opeka. Tabela 8.2. Osnovne osobine vatrostalnih opeka [88] Vrsta opeke

Silika opeke Šamotne polukisele opeke Šamotne bazične opeke Visoko aluminozni šamot Mulitne (silimanitne) opeke Korundmulitne opeke Korundne opeke

Dolomitne opeke

Forsteritne opeke

Hemijski sastav u % 95-98